Экологические проблемы современности

Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.

Среди других экологических опасностей: деградация почвы (16% почв затронуто  крайней и сильной, а 46% умеренной  деградацией), гибель тропических лесов, опустынивание земель в Африке и  на Евро-Азиатском континенте, сокращение биологического разнообразия, нарастающий дефицит пресной воды (в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостатка питьевой воды, а 80% болезней и 1/3 смертельных случаев объясняются потреблением загрязненной воды), прогрессирующий рост производственных и бытовых отходов, глобальное потепление климата.

Человек воздействует на естественную среду своего обитания не только потребляя её ресурсы, но и изменяя природную среду, приспосабливая её для решения своих практических, хозяйственных задач. В силу этого человеческая деятельность, оказывает существенное влияние на окружающую среду, подвергая её изменениям, которые затем влияют на самого человека.

За всю историю цивилизации  было вырублено 2/3 лесов, уничтожено в результате человеческой деятельности более 200 видов животных, растений, на 10 миллиардов тонн уменьшились запасы кислорода, деградировано около 200 млн. га земель в результате неправильного, нерационального ведения сельского хозяйства. Двадцатый век научно-технического прогресса существенно усилил экономическое давление человека на природную среду.

Ежедневно в результате нерациональной деятельности человека 44 гектара земель обращаются в пустыни, в минуту уничтожается свыше 20 гектаров лесов, ежедневно исчезают по одному виду животных и растений, ежегодно от голода умирают свыше 40 тыс. детей. Негативная деятельность человека по отношению к природной среде проявляется объективно в трёх взаимосвязанных формах. Это – загрязнение окружающей природной среды, истощение природных ресурсов, разрушение природной среды.

Нашу цивилизацию называют уже "цивилизацией отходов" или Эрой одноразовых вещей. Расточительность индустриальных стран проявляется  в огромном и растущем количестве сырьевых отходов; горы мусора – характерная черта всех промышленных стран мира. США, где на душу населения приходится 600 килограмм мусора в год, - крупнейший производитель бытовых отходов в мире, в Западной Европе и Японии их производится вдвое меньше, но темпы роста бытовых отходов растут везде. В нашей стране это увеличение составляет 2 –5 % в год.

Многие новые товары содержат токсичные  вещества – свинец, ртуть и кадмий – в аккумуляторных батареях, ядовитые химические соединения в бытовых  моющих средствах, растворителях и  красителях. Поэтому свалки мусора у крупнейших городов представляет собой серьезную экологическую угрозу – угрозу загрязнения грунтовых вод, угрозу здоровью населения. Вывоз на эти свалки промышленных отходов создаст еще большие опасности.

Мусороперерабатывающие заводы не являются радикальным решением проблемы отходов – в атмосферу выбрасываются окислы серы и азоты, окись углерода, а в золе содержаться токсичные вещества, зола попадает, в конечном счете, на эти же свалки.

Это один из важнейших факторов, обуславливающий  постановку перед человечеством экологической проблемы. В этой связи особую остроту приобретает распространение в окружающей среде производств и продукций, и особенно загрязняющих, вызывающих катаклизмы.

Фактором, дестабилизирующим глобальную экологическую обстановку является из года в год увеличивающееся население Земли, ныне составляющее около 6 млрд. человек, причем в основном его прирост имеет место в бедных странах Юга, а не в промышленно развитых странах Севера с коэффициентом рождаемости около 1,0, а также непрерывно растущий разрыв в доходах между 20% наиболее богатого и 20% наиболее бедного населения в мире.

Демографический взрыв и научно-техническая  революция привели к колоссальному  увеличению потребления природных  ресурсов. Так, ныне в мире ежегодно добывается 3,5 миллиарда тонн нефти и 4,5 тонн каменного и бурого угля. При таких темпах потребления стало очевидным исчерпание многих природных ресурсов в ближайшее время. Одновременно отходы гигантских производств стали все больше загрязнять окружающую природную среду, разрушая здоровье населения. Во всех промышленно развитых странах большое распространение получили раковые, хронические лёгочные и сердечно- сосудистые заболевания.

Растущее население планеты  требует всё большего наращивания  темпов экономического развития, чтобы сохранить равновесие. Однако если принять во внимание нынешнее состояние технологий, то такой рост будет вызывать все большее загрязнение окружающей среды и даже может привести к безвозвратной гибели природы, которая всем нам дает пищу и поддерживает любую жизнь.

 

Рис.1. Влияние парниковых газов на тепловой  баланс Земли

 

      Антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале XX века никто не мог даже подозревать. Если оставить в стороне экономические и социальные аспекты, а говорить только о природе, то можно назвать следующие глобальные экологические проблемы, находящиеся в поле зрения человечества в конце XX века: глобальное потепление климата, истощение озонового слоя, истребление лесного покрова Земли, опустынивание обширных территорий, загрязнение Мирового океана, уменьшение видового разнообразия флоры и фауны. Научные исследования нужны не только для решения или смягчения этих проблем, но и для выяснения причин их возникновения, ведь без этого решить их невозможно.

  

 3. Состояние водных, лесных, почвенных и биологических ресурсов на современном этапе

 

Лесные  ресурсы. Леса - лёгкие планеты. Ежегодно растительность в результате фотосинтеза поглощает 200 млрд. тонн углекислого газа и выделяет 150 млрд. тонн кислорода.

Ежегодно  в мире вырубается до 30 млн. га лесов, увеличивается количество углекислого газа, что ведет к парниковому эффекту. До 50 % вырубленного леса не вывозится, гниет и пропадает.

 

 Рис.2. Механизм парникового эффекта пиломатериалов, леса на планете значительно поредели

 

Сокращение  лесов в последние годы привело  к уменьшению пищевых, кормовых и  лекарственных растений. Когда в  недавнем прошлом незначительные участки лесов вырубались в отдельных районах Африки, Азии или в какой-то отдельно взятой стране, их общее количество на Земле оставалось еще большим. Теперь же, когда в последние десятилетия промышленности потребовалось огромное количество

По данным ФАО – продовольственной  и сельскохозяйственной организации ООН, лесная дирекция, которая периодически проводит инвентаризацию лесов по странам мира, еще в 1950 г. леса занимали 1,6 млрд. га; к 1980 г. эта площадь сократилась на 40 %.

За последние 25 лет (1980 – 2005) мир потерял почти 300 миллионов гектаров лесных массивов. Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов - и основного источника биологического разнообразия планеты. Там ежегодно вырубается или сжигается примерно 200 тысяч квадратных километров, а значит, исчезает 100 тысяч видов растений и животных. Особо быстро этот процесс идет в самых богатых тропическими лесами регионах – Амазонии и Индонезии. Вот почему люди многих стран все чаще встречаются с наводнениями, бурями, разрушительными потоками, эрозией плодородных земель.

Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира – кислотные  дожди, главными виновниками которых  являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60 % серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75 %. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.

Почвенные ресурсы. Под воздействием живых организмов, воды и воздуха  на поверхностных слоях литосферы постепенно образуется важнейшая экосистема, тонкая и хрупкая, - почва, которую называют "кожей Земли".

 Рис.3. «Кислотные осадки» Это хранительница плодородия и жизни. Горсть хорошей почвы содержит миллионы микроорганизмов, поддерживающих плодородие. Чтобы образовался слой почвы мощностью (толщиной) в 1 сантиметр, требуется столетие.

Он может быть потерян за один полевой сезон. По оценкам геологов, до того как люди начали заниматься сельскохозяйственной деятельностью, пасти скот и распахивать земли, реки ежегодно сносили в Мировой океан около 9 миллиардов тонн почвы. Ныне это количество оценивают примерно в 25 миллиардов тонн.

В последние годы сложилась тенденция  уменьшения аграрных площадей. Если в 1980 г. на одного жителя планеты приходилось 0,3 га пашни; к 2005-му – 0,25 га. Состояние земельного фонда резко ухудшается. Большое количество сельскохозяйственных земель нарушается при добыче полезных ископаемых. Плодородные земли занимают под строительство, транспортные коммуникации, жилые массивы и т.д. Намного увеличилась нагрузка на землю – мощные машины, трактора, удобрения и др. В России освоены практически все пригодные для сельского хозяйства земли (правда многие потом заброшены). Уменьшается плодородие почвы. Причины этого: эрозия, заболоченность, засоленность, кислотность почвы.

Почвенная эрозия – сугубо местное  явление – ныне приобрела всеобщий характер. В США, например, около 44 % обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России исчезли уникальные богатые черноземы с содержанием гумуса (органического вещества, определяющего плодородие почвы) в 14 –16 %, которые называли цитаделью русского земледелия. В России площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10 – 13 % сократились почти в 5 раз.

Особенно тяжелая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная (то есть созданная человеком) пустыня.

Один из самых грозных, глобальных и быстротечных процессов современности – расширение опустынивания, падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.

Естественные пустыни и полупустыни  занимают более 1/3 земной поверхности. На этих землях проживает около 15 % населения мира. Пустыни – естественные образования, играющие определенную роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты. В результате деятельности человека к последней четверти ХХ века появилось еще свыше 9 миллионов квадратных километров пустынь, и всего они охватили уже 43 % общей площади суши.

В 90-х годах опустынивание стало  угрожать 3,6 миллионам гектаров засушливых земель. Это составляет 70 % потенциально продуктивных засушливых земель. Около 1/6 населения мира страдает от этого процесса.

Как считают эксперты ООН, современные  потери продуктивных земель приведут к тому, что к середине XXI века мир может лишиться почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период беспрецедентного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной.

Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы  пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы.

Водные ресурсы. Водная оболочка земли – гидросфера занимает приблизительно 71 % ее поверхности. В природе наблюдается непрерывный круговорот воды (см табл.)

 

Годовой водный баланс Земли.

Элементы водного баланса	Объем, км3
Дренируемая часть суши Осадки Речной сток Испарение Бесточная часть суши Осадки Испарение Мировой океан Осадки  Приток речных вод Испарение Земля в целом  Осадки  Испарение	106 000 44 230 61 770   7500 7500   411 600 44 230 455 830   525 100 525 100

 

В последние годы особенно стало  сказываться антропогенное воздействие на водные ресурсы. За каждые 10 лет потребление воды удваивается, увеличивается загрязненность и, как следствие, ухудшается ее качество. Происходит качественное и количественное истощение водных ресурсов.

На свои нужды человечество использует, главным образом, пресные воды, которые составляют 1 % от общего объема гидросферы. Для решения этой проблемы следует привлечь опреснение воды Мирового океана, подземные воды. Вызывает тревогу у экологов продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой.

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека.

Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения (фенолы, тяжелые металлы, SO4, Cl-, N-содержащие органические и неорганические соединения). Особую опасность для подземных вод представляют захоронения промышленных стоков в глубинные формации. Подземное захоронение промышленных отходов (жидких и твердых) следует рассматривать как метод крайне ограниченного применения.