Экологические кризисы и их причины. Причины экологического кризиса. Современный экологический кризис и его специфика Внутренние причины экологического кризиса

В результате освоения содержания модуля Ф3.2 студент должен:

знать

o понятие "экологический кризис";
o основные проявления и признаки современного экологического кризиса;
o факты, характеризующие современную экологическую ситуацию на глобальном и региональном уровне (актуальную на время написания пособия);

уметь

o осуществлять поиск и анализ сведений об актуальной экологической ситуации на глобальном и региональном уровне;
o давать характеристику актуальной экологической ситуации на глобальном и региональном уровне;

владеть

o представлениями о сущности, причинах и факторах современного экологического кризиса, возможностях и путях его преодоления.

Понятие и причины экологического кризиса

Понятие "экологический кризис" впервые появилось в 1972 г. на страницах первого доклада Римского клуба - авторитетной международной ассоциации по изучению глобальных проблем современности.

В докладе, озаглавленном "Пределы роста", авторский коллектив под руководством американского кибернетика Д. Медоуза построил прогностическую модель мира, используя в качестве переменных факторов рост населения, капиталовложения, занятое человеком земное пространство (степень нарушенности экосистем), степень использования природных ресурсов, загрязнения биосферы. Выводы доклада сводились к следующему: при сохранении темпов роста и тенденции развития экономики человечество придет к катастрофе и погибнет в 2100 г. К этому времени большая часть населения вымрет от голода и истощения. Природных ресурсов не хватит на производство необходимых материальных благ; из-за загрязнений окружающая среда станет непригодной для обитания в ней человека.

Действительно, в последние десятилетия XX и начале XXI вв. мировая экономика, балансируя на грани самого глубокого и затяжного спада за всю историю, переживает непростые времена. Ее буквально сотрясают энергетический, сырьевой и продовольственный кризисы, грандиозные социально-политические перемены планетарного масштаба. В этих условиях сохранение природы и рациональное природопользование стали одними из наиболее важных проблем, затрагивающих жизненные интересы всех народов. Они отражаются на многих сторонах современных международных политических и экономических отношений.

Природа в широком смысле слова - сложная саморегулирующаяся система земных предметов и явлений. Для человека природа - среда жизни и единственный источник существования. Как биологический вид он нуждается в определенных температуре, давлении, составе атмосферного воздуха, природной воде с примесью солей, растениях и животных.

Человек пользуется природными ресурсами с момента своего появления. Поскольку в течение долгих тысячелетий это потребление было незначительным и ущерб, наносимый природе, незаметным, в обществе укоренилось представление о неисчерпаемости ее богатств - ведь своей жизнедеятельностью человек влияет на окружающую среду не больше, чем другие живые организмы. Однако их влияние несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает его трудовая деятельность, дающая ему возможность удовлетворять свои нужды на уровне гораздо более высоком, чем другие биологические виды.

В XX в. человечество достигло во всех областях науки и техники больших успехов, чем за всю историю своего развития. Это создало реальную возможность вовлекать в производство со все уменьшающимися затратами огромную массу природных ресурсов. Естественно, что в условиях роста населения громадный объем их использования без достаточно широкого воспроизводства приводит к их истощению. Речь идет в первую очередь о богатствах недр, которые извлекаются во много раз быстрее, чем идет естественное их накопление. Оказались загрязненными промышленными и бытовыми отходами атмосферный воздух, поверхностный воздух, почвы. Вредные вещества накапливаются в растениях, организмах животных и вместе с пищей попадают в организм человека, создавая опасность для его здоровья.

Неумеренное, хищническое изъятие ресурсов оборачивается катастрофическим обеднением запасов недр и органического мира, вызывает нарушение структуры почвенного покрова, ухудшение состояния воздуха и воды. Сейчас эти явления стали типичными для многих стран, приобрели глобальный характер. В результате разрушается иллюзорное представление о бесконечности природных богатств. На смену ему приходит понимание, что необходимо расходовать их более бережно, что природе нужна охрана.

Экологический кризис (по И. И. Дедю) - ситуация, которая возникает в экологических системах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение человеком атмосферы, гидросферы, разрушение естественных экосистем, природных комплексов, лесные пожары, зарегулирование рек, вырубка лесов и др.).

Экологический кризис современности - это напряженное состояние взаимоотношений между обществом и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. В результате биосфера начинает угрожать самой жизни на Земле. Решение проблемы - в восстановлении баланса, что представляет собой сложную, глобального масштаба задачу. И чем раньше человечество осознает ее, тем вероятнее будет его выживание на Земле.

Вопрос о сохранении природы незаметно для человечества перерос в проблему выживания цивилизации. На планете все меньше остается дикой природы, т.е. территорий, не нарушенных хозяйственной деятельностью. Площадь ойкумены (заселенной и используемой людьми части земной поверхности) на протяжении исторического развития постоянно расширялась. По разным оценкам, в конце XX в. она занимает 50-75% суши. Поэтому термины "природа" и "природная среда" (означающие совокупность естественных условий существования человеческого общества, на которую оно прямо или косвенно влияет и с которой связано в хозяйственной деятельности) все чаще заменяется термином "географическая среда", т.е. используемая и изменяемая человеком природная среда.

К общепланетарным проблемам относятся: экологические проблемы (загрязнение атмосферы и гидросферы, парниковый эффект, разрушение озонового слоя, деградация наземных экосистем и др.), бурный рост населения, обострение энергетического кризиса, нехватка продовольствия, нищета в слаборазвитых странах и др.

Экологические проблемы в современном мире вышли на первое место. Получив неограниченную власть над природой, люди варварски используют ее. Ресурсы планеты иссякают, катастрофически быстро загрязняются воздух и вода, превращаются в пески плодородные земли, на глазах сокращаются площади лесов. На планету буквально вываливаются горы отходов, человек провоцирует природные катастрофы. Возможное потепление, истощение озонового слоя, кислотные дожди, накопление токсичных и радиоактивных отходов представляют угрозу для выживания. Есть страны, для которых эти проблемы не так остры, но в целом все человечество озабочено ими, и поэтому они являются глобальными.

Обостряющийся сегодня экологический кризис уже не первый в геологической истории Земли. Только на памяти человечества это, как минимум, третий по счету кризис. Однако масштабы современного кризиса превосходят масштабы предыдущих. А в геологической истории нашей планеты это, по мнению биологов, второй крупнейший глобальный экологический кризис. Как уже отмечалось выше, биосфера Земли насчитывает около 4 млрд. лет. Первыми организмами на Земле были анаэробные (бескислородные) организмы, которые погибли в ходе естественного отбора и борьбы за существование со вторичными организмами, выделявшими в больших количествах кислород. Таким образом, для первичных организмов создание кислородной атмосферы было катастрофой - глобальным экологическим кризисом, в ходе которого большинство этих организмов исчезло с лица Земли.

В дальнейшей истории биосферы Земли постоянно вымирало большее или меньшее количество видов. Таким образом, можно говорить о том, что экологические кризисы в истории биосферы происходили многократно. Одним из наиболее известных кризисов стало исчезновение динозавров, давшее шанс для развития млекопитающим.

Все перечисленные выше кризисы имели естественные причины. Но с появлением человека основной причиной кризисов стало его воздействие на окружающую среду, которое резко возросло в XX в. С этого момента главнейшим фактором глобального экологического кризиса на Земле стал человек. Если два первых кризиса имели локальный характер, то современный кризис охватил всю планету, поставив под угрозу существование самого человека как вида и, даже всей биосферы в целом.

Симптомом современного экологического кризиса является нарушение биотического круговорота вещества - человек стремится взять из природы как можно больше, забывая, что ничто не дается даром. Ведь глобальная экосистема - это единое целое, в рамках которой ничто не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеком, должно быть рано или поздно возмещено.

Не учитывая эту аксиому, человек разомкнул существовавшие миллионы лет биотические круговороты и вызвал антропогенное выпадение химических элементов. Так, в доисторический период в почвах Земли было 2000 млрд. т углерода, в конце 1970-х гг. - 1477 млрд. т, т.е. в год в среднем теряется 4,5 млрд. т углерода. Причем эти потери существуют в виде таких отходов, которые природа переработать не может. Постоянно растет потребление человеком энергии. Сего-

дня оно достигло 0,2% всей солнечной энергии, падающей на Землю. Это сопоставимо с энергией всех земных рек и годовой энергией фотосинтеза. Результат - усиление загрязнения и нарушение термодинамического равновесия биосферы. В настоящее время оно проявляется в глобальном потеплении, которое может привести к повышению уровня Мирового океана, нарушению переноса влаги между морем и сушей, сдвигу климатических поясов, т.е. к глобальному изменению климата.

Еще один признак экологического кризиса - истощение ресурсов редуцентов и продуцентов. Сокращается биомасса микроорганизмов. Вследствие этого, а также в результате роста отходов человека нет достаточного уровня самоочищения среды жизни. Более того, возникают негативные для биосферы и опасные для человека новые формы микроорганизмов, причем некоторые формы создает сам человек.

Уже в конце 1980-х гг. под угрозой исчезновения было 10% всего видового состава растений. Растительная биомасса снизилась более чем на 7%, объем фотосинтеза сократился на 20%. Как считают некоторые ученые, за время существования человека живое вещество в целом потеряло до 90% генного разнообразия.

Это то, что человек принес природе. Но ведь человек по-прежнему остается частью природы, частью биосферы Земли. Поэтому негативные последствия глобального экологического кризиса становятся все заметнее и для него, природа отвечает человеку.

Прежде всего, во весь рост встает знаменитая проблема Мальтуса, сформулированная им еще в конце XVIII в., - проблема несоответствия растущих потребностей увеличивающегося в геометрической прогрессии человечества и уменьшающихся запасов ресурсов оскудевающей планеты (их производство растет в арифметической прогрессии). Если самого Мальтуса беспокоило несоответствие роста населения росту производства пищи, то теперь ситуация стала значительно сложнее. Мы уже говорили о стремительном опустошении запасов углеродного топлива. Как страшный кошмар перед человечеством вырисовывается перспектива неминуемого исчерпания запасов угля, нефти и газа. Продолжает уменьшаться продуктивность биоты Мирового океана, плодородие почв, большое количество плодородных земель выводится из обращения городской застройкой и промышленным строительством, растут свалки. В некоторых районах земного шара деградация природной среды видна отчетливо и приобретает характер катастрофы. Отбросы собственной жизнедеятельности душат человечество.

И все это протекает на фоне демографического взрыва, принявшего угрожающий характер. Так, две тысячи лет назад числен-

ность населения Земли составляла около 250 млн. человек. Удвоение численности произошло в середине XVII в. В середине XIX в. нас стало 1 млрд. А к концу XX в. население Земли составило уже более 6 млрд. человек. По прогнозам демографов, если рост населения составит 2%, то к 2020 г. нас уже будет около 8 млрд.! Поэтому и в наши дни значительная часть населения Земли - до 600 млн. человек - голодает или недоедает. А ведь людей нужно не только накормить, им нужно обеспечить хотя бы минимум из того, что может дать современная цивилизация в области здравоохранения, образования и пр.

Помимо этой, очень серьезной проблемы, человечество вскоре столкнется еще с одной угрозой своему существованию. Это нарастающая интенсивность мутагенеза и рост генетической неполноценности человечества. Показатели этих процессов опасно возрастают. Какое-то количество неполноценных детей всегда присутствует среди новорожденных - это цена генетического разнообразия. В былые времена такие дети чаще всего погибали или, во всяком случае, не могли оставлять потомства. Благодаря успехам современной медицины эти дети сегодня не только выживают, но многие из них дают потомство, тоже неполноценное. Это и приводит к непрерывному не только абсолютному, но и относительному росту числа людей с генетическими отклонениями. Таким образом, отбор не может справиться с интенсивным потоком «искусственных» мутаций, возникающих под влиянием концентрированных мутагенных отходов - тяжелых химических элементов и соединений, а также радиации.

Но самым главным, что ухудшает структуру генофонда человечества и повышает частоту рождения неполноценных детей, является давление социальных факторов, прежде всего, алкоголизма и наркомании. К этому стоит добавить возрастание интенсивности мутагенеза за счет урбанизации и перенаселенности. Не может не беспокоить и возможное снижение интеллектуального потенциала человечества - войны и разного рода геноциды ударяют прежде всего по наиболее талантливой и активной части человечества.

У каждой популяции существует некоторый порог допустимого размывания генофонда, тот процент неполноценных особей, за которым уже никакой естественный отбор не сможет восстановить его качество и предотвратить деградацию популяции. Человек не являет собой исключения. Можно спорить о конкретных числовых оценках, но через несколько поколений, может быть, уже к началу XXII в., человечество, если экстраполировать современные тенденции, вероятно, подойдет к этому опасному рубежу. И обратного хода эволюционному процессу тогда уже не будет. Иначе говоря, без карди-

нальных изменений условий жизни человека генетическая деградация вида Homo sapiens неизбежна.

Если генетическая патология - проблема, которую будут решать наши потомки, то появление новых вирусных заболеваний угрожает человечеству уже сейчас. Их появление связано с антропогенным загрязнением окружающей среды. Среди таких «новинок» - вирус иммунодефицита человека, не поддающийся пока лечению. Появление новых вирусов ученые объясняют тем, что уничтожение одних возбудителей болезней освобождает экологические ниши для новых организмов. Кроме того, высокая численность и плотность населения, интенсивные контакты делают чрезвычайно вероятными массовые заражения и эпидемии.

Все более серьезной проблемой становится рост нервно-психических заболеваний. Число больных неврозами за последние сорок лет выросло в 24 раза. Причина этого - в самом человеке. Ведь в городах мы ведем очень интенсивную трудовую деятельность, испытываем многочисленные стрессы, а загрязненная окружающая среда провоцирует нервные срывы.

Итак, современная ситуация может быть оценена как глобальный экологический кризис, у которого существуют две стороны - кризис природы и кризис человека, причем оба они углубляются и расширяются. В результате перед нами встает грозная проблема, которая не обсуждается даже специалистами, - проблема потери возможной устойчивости (стабильности) биосферы как целостной системы, частью которой является человечество. Результатом потери стабильности нынешнего квазиравновесного состояния будет переход биосферы, как всякой нелинейной системы, в новое, неведомое нам состояние, в котором человеку может не оказаться места.

Биосфера как саморегулирующаяся система до поры до времени могла компенсировать изменяющиеся внешние нагрузки. На протяжении миллионов лет удерживались параметры биосферы в том узком интервале их значений, в котором только и мог возникнуть наш биологический вид. И это регулирование обеспечивалось несмотря на то, что за время существования планеты биосфера Земли неоднократно подвергалась дополнительным внешним нагрузкам - колебаниям солнечной активности, падениям метеоритов, интенсивному вулканизму и т.д. Но теперь основной опасностью для стабильности биосферы становится человек. И есть основания полагать, что компенсационные возможности биосферы либо уже нарушены, либо находятся на пределе своих возможностей.

Биосфера обладает колоссальной способностью к самоочищению. К сожалению, эта способность природы не безгранична. Антропогенное воздействие на природу поставило под угрозу нор-

мальное осуществление присущих ей биотических процессов, нарушили равновесное состояние биосферы. Антропогенная нагрузка на окружающую природную среду достигла сегодня таких масштабов, что привела к глобальному экологическому кризису. Многие ученые считают, что мы стоим на грани настоящей катастрофы, так как порог устойчивости биосферы превзойден уже в 5-7 раз.

Для оценки предельной возможности биосферы Земли существуют две модели: ресурсная и биосферная.

Ресурсная модель допускает предельную численность населения на Земле не более 8 млрд. человек. Согласно этой модели при эффективном использовании ресурсов и наличии двух детей в каждой семье численность населения на протяжении XXI в. оставалась бы примерно одинаковой и равной 7,7 млрд.

Биосферная модель оценивает порог устойчивости биосферы всего в 1-3 млрд. человек. А нас - уже больше 6 миллиардов! Таким образом, с точки зрения этой модели устойчивость биосферы была нарушена уже в начале XX в.

Учеными определен индекс антропогенной нагрузки, позволяющий оценить разрушительное воздействие разных стран на природу. Этот индекс показывает, что в разрушение биосферы наибольшую долю вносят высокоразвитые и густонаселенные страны мира - Япония, Германия, Великобритания. Если индекс антропогенной нагрузки всего мира оценивается в единицу, то у названных стран он больше в 10-15 раз. Индекс антропогенной нагрузки России - 0,85.

Чем нам может грозить потеря стабильности биосферы? Биосфера является сложной нелинейной системой. Если такая система теряет стабильность, то начинается ее необратимый переход в некое квазистабильное состояние. И более чем вероятно, что в этом новом состоянии параметры биосферы окажутся неподходящими для жизни человека, а может быть, и жизни вообще. Кроме того, подобный переход, вызванный потерей устойчивости равновесия, происходит со скоростью, нарастающей по экспоненте. Другими словами, катастрофа может разразиться совершенно неожиданно и столь стремительно, что никакие наши действия уже ничего не смогут изменить. Поэтому проблема изучения стабильности биосферы должна превратиться в одно из основных направлений фундаментальных исследований. Но самое главное - должна появиться новая стратегия цивилизации, согласованная со стратегией природы, - стратегия выживания. Для этого нам предстоит научиться изучать биосферу как единый целостный организм и соизмерять свой образ действий с реакцией на него этого общепланетарного организма. Поэтому так важно создать концепцию перехода, а затем и будущего челове-

ческой культуры и цивилизации. Немалую помощь в этом может оказать учение о ноосфере В. И. Вернадского.

Уже сегодня ученые говорят о глобальном экологическом кризисе и если человечество не сделает ничего для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию, этот кризис может обернуться катастрофой для всей планеты.

Р азвитие природы в последние тысячелетия тесно взаимосвязано с развитием человеческого общества. Поэтому неудивительно, что сегодня проблемы, касающиеся взаимодействия человека и природы, считаются одними из самых сложных и насущных в современном мире. Они затрагивают практически все сферы человеческой деятельности, не считаясь ни с государственными границами, ни с вероисповеданием. Уже сегодня ученые говорят о глобальном экологическом кризисе и если человечество не сделает ничего для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию, этот кризис может обернуться катастрофой для всей планеты. Будущее всего живого Земли зависит от правильности выбора пути дальнейших отношений человека и природы.

У современного экологического кризиса есть несколько причин:

безудержный и очень быстрый рост населения Земли

При этом каждому человеку нужна крыша над головой, свет, тепло, еда, одежда, и до сих пор большинство этих потребностей удовлетворяется за счет жесточайшей эксплуатации природы.

· несовершенные сельскохозяйственные и промышленные технологии

Загрязнение воздуха, воды, почв, вырубка лесов и распашка степей, эрозия - все это показатель того, как мало мы еще знаем и умеем, какой ценой и за счет чего достается нам наше материальное благополучие.

· легкомысленность человечества и пренебрежение законами развития биосферы

Антропоцентричное мировоззрение большей части населения Земли, по-видимому, основная причина современного экологического кризиса. Наше общество еще не перестало быть потребительским.

Пока стратегия общения человека с природой строится по принципу: все для блага человека, трудно добиться заметных успехов в деле ее охраны.

Необходимо полностью изменить взгляд на природу и на место в ней человека. В конце концов, это не просто стремление к самосохранению, это - возвращение к своим истокам.

Тайлер Миллер в своей программе всеобщего экологического образования привел ряд принципов, которые нужно знать для того, чтобы сохранить Землю.

· Природа не только более сложна, чем мы о ней думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить.
· Все в природе взаимосвязано и мы живем в ней все вместе.
· Мы представляем собой ценный вид, однако не более важный, чем другие; все живые существа, включая человека, имеют свою значимость.
· Каждое живое существо имеет право на жизнь просто потому, что оно живое; наличие этого права не зависит от его полезности для нас.
· Недостойно человека быть причиной исчезновения видов существующих в природе.
· Думайте глобально, действуйте локально.

Экологические основы природопользования

Курс лекций для студентов СПО дневной и заочной форм обучения

Лекция 4 . Признаки экологического кризиса

Экологический кризис - это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экономическим возможностям биосферы..

Экологический кризис можно рассматривать и как конфликт во взаимодействии биологического вида или рода с природой. Кризисом природа как бы напоминает о нерушимости своих законов, нарушившие эти законы погибают. Так происходило качественное обновление живых существ на Земле. В более широком смысле экологический кризис понимается как фаза развития биосферы, на которой происходит качественное обновление живого вещества (вымирание одних видов и возникновение других).

Современный экологический кризис называют “кризис редуцентов”, т.е. определяющим его признаком является опасное загрязнение биосферы вследствие деятельности человека и связанное с этим нарушение природного равновесия.

Понятие “экологический кризис” впервые появилось в научной литературе в середине 1970-х гг.

Экологический кризис принято подразделять на две части: естественную и социальную. Естественная часть свидетельствует о наступлении деградации, разрушении окружающей природной среды. Социальная сторона экологического кризиса заключается в неспособности государственных и общественных структур остановить деградацию окружающей среды и оздоровить ее. Обе стороны экологического кризиса тесно взаимосвязаны. Наступление экологического кризиса может быть остановлено только при рациональной государственной политике, наличии государственных программ и отвечающих за их выполнение государственных структур, развитой экономике и осуществлении экстренных мер по экологической защите.

Признаки современного экологического кризиса

опасное загрязнение биосферы;

истощение энергетических запасов;

сокращение видового разнообразия.

Опасное загрязнение биосферы связано с развитием промышленности, сельского хозяйства, развитием транспорта, урбанизацией. В биосферу поступает огромное количество токсичный и вредных выбросов хозяйственной деятельности. Особенностью этих выбросов является то, что эти соединения не включаются в естественные обменные процессы и накапливаются в биосфере . Например, при сжигании древесного топлива происходит выделение углекислого газа, который усваивается растениями в процессе фотосинтеза, в результате чего вырабатывается кислород. При сжигании нефти выделяется сернистый газ, который в естественные процессы обмена не включается, а накапливается в нижних слоях атмосферы, взаимодействует с водой и выпадает на землю в виде кислотных дожей.

В сельском хозяйстве используется большое количество ядохимикатов и пестицидов, которые накапливаются в почве, растениях, тканях животных.

Опасное загрязнение биосферы выражается в том, что содержание вредных и токсичных веществ в отдельных ее составных частях превышает предельно допустимые нормы. Например, во многих регионов России содержание целого ряда вредных веществ в воде, воздухе, почве превышает предельно допустимые нормы в 5-20 раз.

Согласно статистике среди всех источников загрязнения на первом месте - выхлопные газы автотранспорта (до 70% всех болезней в городах вызвано ими), на втором -выбросы тепловых электростанций, на третьем - химическая промышленность. (По данным Российской академии наук, атомная промышленность на 26-м месте.) Не менее загрязнены сегодня гидросфера (прежде всего ядовитыми стоками) и почвы (кислотными дождями и сточными водами, в том числе радиоактивными).

На территории России имеются полигоны для размещения отходов, где складируются отходы не только с российских земель, но и с территорий других бывших союзных республик, а также с территорий тех стран, где сооружены ядерные энергетические объекты по советской технологии.

Истощение энергетических запасов. Уровень энерговооруженности человеческого труда растет беспрецедентными темпами, никогда не наблюдавшимися в течение многих тысячелетий истории человечества. Ускоренное развитие энергетики связано прежде всего с ростом промышленного производства и его энерговооруженности.

К основным источникам энергии, используемым человеком, относятся: тепловая энергия гидроэнергия, атомная энергия. Тепловую энергию получают при сжигании древесины, торфа, угля, нефти и газа. Предприятия, вырабатывающие электроэнергию на базе химического топлива, называют тепловыми электростанциями.

Нефть, уголь и газ являются невозобновляемыми природными ресурсами, и запасы их ограничены. Мировые запасы нефти в 1997 г. оценивались в 1016 млрд баррелей (162 753,04 млн т), т.е. еще до

2020 г. нефти на Земле не останется.

Газа на планете значительно больше, чем нефти. Мировые запасы газа оцениваются примерно в 350 трлн м³ (в том числе разведано 136 трлн м³). При прогнозируемом на 2010 г. мировом потреблении 3,55 трлн м³ газа в год разведанные запасы иссякнут через 40 лет, т.е. почти одновременно с нефтью. Россия природным газом намного богаче, чем другие страны: разведанных запасов около 49 трлн м³. Свыше 70% добываемого в стране газа приходится на два богатейших месторождения планеты: Уренгойское и Ямбургское.

Каменного угля на Земле гораздо больше, чем нефти и газа. По оценкам специалистов, его запасов может хватить на сотни лет. Однако каменный уголь - экологически грязное топливо, в нем много золы, серы, вредных металлов. Из каменного угля можно получать жидкое топливо для транспорта (его делали в Германии во время Второй мировой войны), но оно обходится очень дорого (450 долл./т), и сейчас его не выпускают. В России заводы по производству жидкого топлива из угля в Ангарске, Салавате, Новочеркасске закрыты из-за нерентабельности.

В настоящее время успешно разрабатываются новые подходы к решению проблемы энергетического кризиса.

1 . Переориентация на другие виды энергии;

2 . Добыча полезных ископаемых на континентальном шельфе.

Сокращение видового разнообразия. В общей сложности с 1600 г

исчезли 226 видов и подвидов позвоночных животных, причем за последние 60 лет -76 видов, и около 1000 видов находится под угрозой исчезновения. Если сохранится современная тенденция истребления живой природы, то через 20 лет планета лишится 1/5 части описанных видов растительного и животного мира, что угрожает устойчивости биосферы - важного условия жизнеобеспечения человечества.

Там, где условия неблагоприятны, биологическое разнообразие невелико. В тропическом лесу обитает до 1000 видов растений, в лиственном лесу умеренной зоны -30-40 видов, на пастбище -20-30 видов. Видовое разнообразие является важным фактором, который обеспечивает устойчивость экосистемы к неблагоприятным внешним воздействиям. Сокращение видового разнообразия может вызвать необратимые и непредсказуемые изменения в глобальном масштабе, поэтому эта проблема решается всем мировым сообществом.

Одним из способов решения этой проблемы является создание заповедников. В нашей стране, например, в настоящее время функционирует 95 заповедников. Определенный опыт международного сотрудничества в сохранение природного богатства уже имеется: 149 стран подписали Конвенцию по сохранению видового разнообразия; подписаны Конвенции по охране сильно увлажненных территорий (1971 г.) и Конвенция по торговле редкими видами флоры и фауны, находящимися под угрозой исчезновения (1973 г.); с 1982 г. действует международный мораторий на коммерческую ловлю китов.

Глобальные проблемы экологии

Экологический кризис характеризуется наличием целого ряда проблем, которые угрожают устойчивому развитию. Рассмотрим только некоторые из них.

Разрушение озонового слоя . Содержание озона в атмосфере

незначительно и составляет 0,004% по объему. Озон образуется в атмосфере под действием электрических разрядов, синтезируется из кислорода под действием космической УФ-радиации. В пределах атмосферы повышенные концентрации озона образуют озоновый слой, имеющий важное значение для обеспечения жизни на Земле. Озоновый экран ослабляет смертоносную УФ-радиацию в слое атмосферы между 40 и 15 км над земной поверхностью примерно в 6500 раз. Разрушение озонового экрана на 50% увеличивает в 10 раз УФ-радиацию, что влияет на зрение животных и человека и может оказать другие губительные воздействия на живые организмы. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям - вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира. Впервые появление так называемой озоновой дыры над Антарктидой было зафиксировано наземными и спутниковыми измерениями в середине 199970-х гг. Площадь этой дыры составила 5 млн м², и озона в столбе воздуха было на 30-50% меньше нормы.

Было высказано несколько предположений о причинах разрушения озонового слоя: запуск космических кораблей, сверхзвуковые самолеты, значительные масштабы производства фреонов. Впоследствии на основании научных исследований был сделан вывод, что основной причиной являются фреоны, которые широко используются в холодильной технике и аэрозольных баллончиках.

Международным сообществом был принят ряд мер, направленных на предотвращение разрушения озонового слоя. В 1977 г. Программой ООН по окружающей среде был принят план действий по озоновому слою, в 1985 г. в Вене состоялась конференция, принявшая Конвенцию по охране озонового слоя, был установлен список веществ, отрицательно влияющих на озоновый слой, и принято решение о взаимной информации государств о производстве и использовании этих веществ, о принимаемых мерах.

Таким образом, было официально заявлено о пагубном воздействии изменений озонового слоя на здоровье людей и окружающую среду и о том, что меры по охране озонового слоя требуют международного сотрудничества. Решающим стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., согласно которому устанавливается контроль за производством и использование фреонов. Протокол подписали более 70 стран, в том числе обязательства по нему взяла на себя Россия. В соответствии с требованиями этих соглашений производство вредных для озонового слоя фреонов должно быть прекращено к 2010 г.

Парниковый эффект. Выброс в атмосферу многих газов: угарного газа (СО), углекислого газа (СО2), углеводородов, т.е. метана (СН4), этана (С2Н6) и др., которые накапливаются в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных и процессов, приводит к появлению парникового эффекта, хотя эти вещества почти не представляют опасности как самостоятельные загрязнители (за исключением высоких концентраций).

Механизм парникового эффекта достаточно прост. Обычное солнечное излучение при безоблачной погоде и чистой атмосфере сравнительно легко достигает поверхности Земли, поглощается поверхностью почвы, растительностью и др. Нагретые поверхности отдают тепловую энергию снова в атмосферу, но уже в виде длинноволнового излучения, которое не рассеивается, а поглощается молекулами этих газов (СО2 поглощает 18% отдаваемой теплоты), вызывая интенсивное тепловое движение молекул и повышение температуры.

Атмосферные газы (азот, кислород, водяные пары) не поглощают тепловое излучение, а рассеивают его. Концентрация СО2 ежегодно повышается на 0,8-1,5 мг/кг. Считается, что при возрастании содержания СО2 в воздухе вдвое среднегодовая температура повысится на 3-5ºС, что вызовет глобальное потепление климата, и через 125 лет можно ожидать массового таяния льдов Антарктиды, подъема среднего уровня Мирового океана, затопления значительной части прибережной территории и других негативных последствий. Кроме парникового эффекта, наличие этих газов способствует образованию смога.

Смоги бывают влажные, сухие и ледяные. Влажный смог (Лондонского типа) - сочетание газообразных загрязняющих веществ, пыли и капель тумана. Так возникает в 100-200-метровом слое воздуха ядовитый густой грязно-желтый туман-влажный смог. Он образуется в странах с морским климатом, где часты туманы и высокая относительная влажность воздуха.

Сухой смог (Лос-Анджелесского типа) - вторичное загрязнение воздуха в результате химических реакций, сопровождающихся появлением озона. Сухой смог образует не туман, а синеватую дымку.

Ледяной смог (аляскинского типа).Он возникает в Арктике и Субарктике при низких температурах в антициклоне. Образуется густой туман, состоящий из мельчайших кристалликов льда и, например, серной кислоты.

Глобальное потепление - одно из наиболее значимых последствий антропогенного загрязнения биосферы. Оно проявляется в изменении климата и биоты: продукционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно сильные изменения касаются высоких и средних широт Северного полушария. Подъем уровня океана за счет потепления составит 0,1-0,2 м, что может привести к затоплению устьев крупных рек, особенно в Сибири. На проходившей в 1996 г. в Риме очередной конференции стран - участниц Конвенции по предотвращению климатических изменений еще раз была подтверждена необходимость скоординированных международных действий для решения этой проблемы.

Уничтожение тропических лесов. За последние 50 лет при участии человека истреблено 2/3 покрывавших Землю лесов. За последние 100 лет безвозвратно утрачено 40% существовавших на Земле лесных массивов. Дождевой тропический лес является одним из важнейших поставщиков кислорода в атмосферу и играет огромную роль в поддержании кислородного баланса. Дождевые тропические леса называют “зеленые легкие планеты”. Проблема заключается в том, что эти леса уничтожены уже на 40%. Ежегодно в мире теряется 15-20 млн га тропического леса, что эквивалентно половине площади Финляндии. Наибольшие потери понесли 10 стран мира, в числе которых Бразилия, Мексика, Индия, Таиланд. Если уничтожение тропических лесов будет продолжаться такими же темпами, то через 30-40 лет его уже не останется на Земле.

По причине сведения тропических лесов количество кислорода в атмосфере уменьшается ежегодно на 10-12 млрд т, а содержание углекислого газа по сравнению с серединой XXв. возросло на 10-12%. Возникает опасность нарушения баланса кислорода.

Основными причинами обезлесения являются: распашка лесных земель под сельскохозяйственные угодья; увеличение спроса на древесное топливо; промышленная вырубка лесов; осуществления крупномасштабных проектов развития.

По данным ООН, примерно 90% сельского и 30% городского населения в странах Азии, Африки и Латинской Америки используют преимущественно древесное топливо. Коммерческие лесозаготовительные работы осуществляются без учета экологических требований и, как правило, не сопровождаются посадками деревьев на вырубках.

После проведения конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г) развивающиеся страны подтвердили свою готовность в достижении международного консенсуса по проблеме сохранения лесных ресурсов, намереваясь принять со своей стороны меры по обеспечению устойчивого развития лесного хозяйства.

Дефицит воды. Многие ученые связывают его с непрерывным в последнее десятилетие повышением температуры воздуха из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа. Нетрудно составить цепь проблем, порождающих друг друга: большое энерговыделение (решение энергетической проблемы) - парниковый эффект - нехватка воды - недостаток пищи (неурожаи). За последние 100 лет температура возросла на 0,6ºС. В 1995-1998 гг. наблюдался особенно большой ее рост. Углекислый газ, метан и некоторые другие газы поглощают тепловое излучение и усиливают парниковый эффект.

Еще более важный фактор - резкое увеличение расхода воды на промышленные и бытовые цели. Нехватка воды резко ухудшила экологическую обстановку во многих регионах и вызвала продовольственный кризис.

Опустынивание. Так называется совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к разрушению (нарушению) равновесия в экосистемах и к деградации всех форм органической жизни на конкретной территории. Опустынивание происходит во всех природных зонах мира.

Главная причина современного роста опустынивания в различных странах мира - несоответствие сложившейся структуры хозяйственного использования природных ресурсов с потенциальными природными возможностями данного ландшафта, рост народонаселения, увеличение антропогенных нагрузок, несовершенство социально-экономического устройства ряда стран. По данным ЮНЕП *, сейчас пустынями антропогенного происхождения занято более 9 млн км², и ежегодно выбывает из продуктивного использования до 7 млн га земель.

Загрязнения Мирового океана. Мировой океан, покрывающий 2/3 земной поверхности, - это огромный резервуар, масса воды в котором составляет 1,4·10²¹ кг. Вода океана составляет 97% всей воды на планете. Мировой океан дает 1/6 часть всех белков животного происхождения, потребляемых населением планеты в пищу. Океану, особенно его прибрежной зоне, принадлежит ведущая роль в поддержании жизни на Земле, ведь около 70% кислорода, поступающего в атмосферу планеты, вырабатывается в процессе фотосинтеза планктона. Таким образом, Мировой океан играет огромную роль в поддержании устойчивого равновесия биосферы, и его охрана является одной из актуальных международных экологических задач.

Особое опасение вызывает загрязнение Мирового океана вредными и токсичными веществами , в том числе нефтью и нефтепродуктами, радиоактивными веществами.

Наиболее распространенными веществами, загрязняющими океан, являются нефть и нефтепродукты. В Мировой океан ежегодно поступает в среднем 13-14 млн т нефтепродуктов. Нефтяное загрязнение опасно по двум причинам: во-первых, на поверхности воды образуется пленка, которая лишает доступа кислорода морскую флору и фауну; во-вторых, нефть сама по себе является токсичным соединением, которое имеет большой период полураспада, при содержании нефти в воде 10-15 мг/кг гибнет планктон и мальки рыб. Настоящими экологическими катастрофами можно назвать крупные разливы нефти при крушении супертанкеров.

Особенно опасным является радиоактивное загрязнение при захоронении радиоактивных отходов (РАО). Первоначально основным способом избавления от радиоактивного мусора было захоронение РАО в морях и океанах. Это были, как правило, низкоактивные отходы, которые упаковывали в 200-литровые металлические барабаны, заливали бетоном и сбрасывали в море. Первое такое захоронение РАО произвели США в 80 км от побережья Калифорнии. До 1983 г.12 стран практиковали сброс РАО в открытое море. В воды Тихого океана за период с 1949 г. по 1970 г. было сброшено 560 261 контейнер с РАО.

В последнее время был принят ряд международных документов,

основной целью которых является охрана Мирового океана.

Недостаток пищи. Важная причина нехватки продовольствия - сокращение с 1956 г. пахотных площадей на душу населения из-за эрозии почвы и изъятия плодородных земель на другие цели. Благодаря “зеленой революции” 1970-х гг. удалось компенсировать снижение урожая за счет внедрения новых сортов, орошения, применения удобрений и гербицидов. Однако в Австралии и Африке этого добиться не удалось - не хватило воды для орошения. Теперь ее явно недостает в Азии и в Америке.

Резко сократились рыбные запасы. С 1950 по 1989 г. мировой улов вырос с 19 до 89 млн т, после чего прироста уже не было. Увеличение рыболовецкого флота не ведет к росту улова.

Рост численности населения. Стремительно растущая численность населения - самая серьезная проблема Земли.

Многочисленные попытки сократить рождаемость не увенчались успехом. В настоящее время в странах Африки, Азии и Южной Америки имеет место демографический взрыв. В Российской Федерации неблагоприятная для роста населения ситуация сложилась из-за падения рождаемости.

Вопросы для самопроверки

Какие признаки характеризуют современный экологический кризис?

Назовите основные причины загрязнения биосферы.

Приведите примеры истощения энергетических ресурсов.

Какие глобальные изменения происходят в атмосфере?

В чем причины и каковы последствия разрушения озонового слоя?

В чем причины и каковы последствия парникового эффекта?

Какие вы знаете глобальные континентальные проблемы?

Каковы основные причины уничтожения тропических лесов?

Что является основными источниками загрязнения Мирового океана?

Каковы последствия увеличения численности населения?

Понятие. В самом кратком определении глобальная экологическая проблема (или кризис ) – это нарушение равновесия между человеческим обществом и окружающей его природной средой во всем многообразии последней: с землей, водой, лесами, животным миром, воздухом. Чрезмерное вмешательство человека, ведущее к уничтожению части естественной среды обитания, как оказалось, ведет к деградации окружающей среды, необратимым последствиям, когда восстановление естественной природной среды замедляется, а затем и останавливается.

Основные причины экологического кризиса. Экологическая проблема имеет многовековую историю, однако обостряется она с необычайной быстротой со второй половины XIX в., по мере индустриализации планеты. За последние 100 лет было уничтожено около 1/4 обрабатываемой в мире земли и около 2/3 лесов нашей планеты. Каждое десятилетие в мире теряется 7% земель с плодородными почвами. Ежегодно с полей выносится 26 млрд плодородного слоя. Кризисный характер проблема приобрела уже с конца 1950-х – начала 1960-х гг. Вот всего лишь несколько цифр, иллюстрирующих масштабы надвигающейся катастрофы. Каждые два года прибавляется 12 млн га опустошенных земель. Интенсифицируется массовое сведение лесов на планете: каждую секунду их площадь сокращается на полгектара, а каждые два года – на площадь, равную всей Финляндии. Если этот процесс будет продолжаться такими же темпами, то для полного выведения земли из оборота не понадобится и 50 лет, а оставшиеся леса могут быть полностью уничтожены еще до 2020 г. Нарастание экологического кризиса идет высокими темпами во всех странах мира, на всех континентах, затрагивая "ледовые" (Антарктику и Антарктиду).

Масштабы взаимодействия современного общества с природой оказались настолько велики, что возникла реальная угроза нарушения сбалансированности обмена между ними, привнесения серьезных изменений в этот обмен с нежелательными последствиями для человека и мирового развития. Угрожающих масштабов достиг и "парниковый эффект" как следствие выбросов в атмосферу загрязняющих веществ и углекислого газа.

Угроза всеобщей безопасности, которая может возникнуть из-за нарушения экологического равновесия или экономических потрясений, столь же реальна и столь же серьезна, как и угроза ядерной войны. Всевозрастающая интенсивность воздействия человека на окружающую среду и на структуру жизнеобеспечения нашей планеты вызывает к жизни такой риск, который в конечном счете может быть даже более опасным и трудным для устранения, чем ядерная угроза. Если возможность избежать ядерной войны всегда будет сохраняться до момента, пока не нажата кнопка, то разрушение окружающей среды, подобно раковому заболеванию, тихо распространяется по всему телу нашей планеты; его можно сдержать, лишь приняв меры раньше, чем дето зайдет слишком далеко.

По существу, обострение экологической проблемы означает переход на качественно новую зависимость населения мирового сообщества от оскудевающей окружающей природы в результате варварского воздействия на нее человеческой деятельности.

Классификация проблем

К числу важнейших глобальных экологических проблем относятся:

1) глобальные изменения климата как часть всеобщих изменений природной среды на Земле, обусловленная изменениями теплового баланса атмосферы, циркуляции вод океана и круговорота воды. В этом аспекте огромное значение придается парниковому эффекту, учитывая взаимосвязь между содержанием углекислого газа в атмосфере и средней температурой на Земле;
2) выброс парниковых газов – предположительно одна из главных причин глобального потепления, поскольку выбросы задерживают тепловое излучение Земли, создавая так называемый парниковый эффект;
3) использование возобновляемых природных ресурсов (лесов, пресной воды, биологических ресурсов и пр.) в масштабах, превосходящих способность природы к возобновлению;
4) истощение природных ресурсов, нарастающее загрязнение вредными для природы веществами (ксенобиотиками), огромное превышение количества обычных вредных веществ свыше предельно допустимых концентраций (ПДК) – все это ведет к деградации природных систем (почвенного покрова, природных вод, ландшафта);
5) стремительное сокращение биологического разнообразия, т.е. невосполнимая гибель многих животных и растений;
6) сведение лесов, этих "легких планеты", что быстро разрушает атмосферный баланс планеты;
7) истощение озонового слоя мира (в последние годы в этом слое вдруг стали появляться своеобразные дыры и, соответственно, на Землю стали проникать повышенные дозы ультрафиолетового излучения, оказывая крайне вредное воздействие на человека). Исследователи считают, что за последние 15 лет среднегодовая концентрация озона в средних и высоких широтах на высоте около 20 км снизилась примерно на 12–13%. Считается, что самую разрушительную роль в появлении и расширении "озоновых дыр" играет фреон;
8) перенаселенность планеты, нерациональное и избыточное использование человечеством природных ресурсов и неразумная урбанизация территорий планеты.

Особенно сложной задачей является определение приоритетов международной экологической политики. Расплачиваться за бездействие одних правительств часто приходится другим странам, а те, кто принимает наиболее трудные и ответственные решения, часто оказываются в роли проигравших. Ясно, однако, и то, что эти проблемы следует учитывать на всех уровнях. Некоторые проблемы, такие как истощение озонового слоя, выбросы парниковых газов, являются глобальными. Трансграничные промышленные загрязнения почвы, воды и воздуха могут быть региональными. Загрязнение питьевой воды может по своим последствиям носить локальный характер, а может – региональный и глобальный (загрязнения Мирового океана).

Антропогенное воздействие человеческой деятельности на природу подошло к своей критической отметке. Экология планеты все более ухудшается, чему в немалой степени способствуют радиационные, шумовые, химические и прочие загрязнения, бытовые отходы.

Парниковые газы. Наибольшую и непосредственную опасность для человечества ныне представляет выброс парниковых газов, на 80% порождаемый современной энергетикой. (Вклад различных стран в общую массу выброса парниковых газов в атмосферу различен, наибольшая доля приходится на США, Китай, Россию, Германию, Японию – почти 50% всех парниковых газов.) Эта проблема долгие годы разрабатывалась ООН, и наконец в Киото (Япония) был подписан Киотский протокол, предусматривающий сокращение соответствующих выбросов парниковых газов. Возможно, если бы правительство США во главе с президентом Бушем не отказалось подписать этот протокол, он послужил бы базой для принятия в последующем более серьезных природоохранных мер. Провалом закончилась еще одна попытка ООН подписать аналогичный документ в Копенгагене в 2009 г. – на этот раз несогласие с ним высказал Китай, ссылаясь на то, что он окажет негативное воздействие на экономическое развитие страны.

Специалисты выяснили, что нормальный "парниковый эффект" необходим в природе, поскольку без него температура на поверхности планеты стояла бы на отметке минус 18°С. Но дело в том, что со времен промышленной революции объемы выброса парниковых газов и отходов цивилизации постепенно достигли таких масштабов, что содержащиеся в них элементы, прежде всего углерод, уже не могут в нужных размерах поглощаться Мировым океаном или процессами фотосинтеза – слишком велик объем. Более половины из них ныне остается в атмосфере. В итоге ее загрязненность выбросами углекислого газа с 1950 г. возросла на треть, метана– на 170–175%, закиси азота– на 170–175%. И если раньше в палеоклиматических циклах концентрация загрязнений следовала за ростом температуры, то ныне преобладает обратная ситуация.

Атмосфера Земли уже потеплела на 0,76°С по сравнению с серединой XIX в., а имеющиеся прогнозы оценивают ее возможный дальнейший прогрев в +2°С к середине XXI в. и даже до +4–6°С к его концу. Такая эволюция грозит необратимыми катастрофическими последствиями для погоды и климата (засухи, бури, повышение уровня океана из-за таяния льдов, сокращение урожайности, болезни людей и животных и т.д.). Прежде всего последствия скажутся на территориях с высокой плотностью населения и активной хозяйственной деятельностью. В зоне риска находятся страны всех континентов; за последние полтора века климат в Европе потеплел уже на целый градус, что больше, чем где-либо в мире.

Озоновый слой (озоносфера) – это слой в пределах стратосферы (на высоте 10–50 км). Он отличается повышенным содержанием озона, который не пропускает на поверхность Земли большую часть космического излучения (включая ультрафиолетовую радиацию).