Общие черты современного экологического кризиса

То, что современный экологический кризис является обратной стороной НТР, подтверждает тот факт, что именно те достижения научно-технического прогресса, которые послужили отправной точкой объявления о наступлении НТР, привели и к самым мощным экологическим катастрофам на нашей планете. В 1945 г. была создана атомная бомба, свидетельствующая о новых невиданных возможностях человека. В 1954 г. была построена первая в мире атомная электростанция в Обнинске — на «мирный атом» возлагалось много надежд. А в 1986 г. произошла самая крупная в истории Земли техногенная катастрофа на Чернобыльской АЭС как следствие попытки «приручить» атом и заставить его работать на себя.

В результате этой аварии выделилось больше радиоактивных материалов, чем при бомбардировке Хиросимы и Нагасаки. «Мирный атом» оказался более страшным, чем военный. Человечество столкнулось с такими техногенными катастрофами, которые вполне могут претендовать на статус суперрегиональных, если не глобальных.

Особенность радиоактивного поражения в том, что оно способно убить безболезненно. Боль, как известно, является эволюционно развитым защитным механизмом, но «коварство» атома состоит в том, что в данном случае этот предупредительный механизм не включается.

Чернобыльская авария затронула более 7 млн. человек и коснется еще многих, в том числе и не родившихся, поскольку радиационное заражение влияет не только на здоровье живущих ныне, но и тех, кому предстоит родиться. Средства же на ликвидацию последствий катастрофы могут превысить экономическую прибыль от работы всех АЭС на территории бывшего СССР.

Чернобыль разрешил споры о том, можем ли мы говорить об экологическом кризисе на нашей планете или всего-навсего об экологических трудностях, переживаемых человечеством, и насколько уместны слова об экологических катастрофах. Чернобыль был экологической катастрофой, захватившей несколько стран, последствия которой трудно полностью предугадать.

Второй крупнейший катастрофой суперрегионального масштаба является высыхание Аральского моря. Еще несколько десятилетий назад газеты прославляли строителей Каракумского канала, благодаря которому вода пришла в бесплодную пустыню, превратив ее в цветущий сад. Но прошло немного времени и выяснилось, что победные реляции о «покорении» природы оказались опрометчивыми. Полезный эффект от орошения был далек от расчетного, почвы на громадной территории оказались засоленными, вода в многочисленных каналах стала высыхать, и вслед за этим приблизилась катастрофа, которая в отличие от чернобыльской не случилась мгновенно в результате аварии, а понемногу подбиралась годами, с тем чтобы предстать во всем своем ужасающем виде. 
В настоящее время площадь Арала уменьшилась наполовину, а ветры принесли токсичные соли с его дна на плодородные земли, отдаленные на тысячи километров. Спасти Арал уже не удастся.

Вырубанием тропических лесов в Бразилии, что может повлиять на изменение климата на планете с последствиями, которые трудно представить в полном объеме. При существующих темпах выборки лесов к 2061 году на Земле могут полностью исчезнуть сомкнутые леса, когда катастрофически падает биологическое разнообразие планеты, а вместе с этим теряется устойчивость экосистем, важно оценить уроки былых экологических кризисов в жизни Земли.

4.Причины возникновения.

Кризисы всегда вызываются комплексом внешних и внутренних причин. Однако большинство ученых обращают внимание только на внешние причины. Это неправильно. Например, кризис на рубеже мезозоя и кайнозоя был, как известно, спровоцирован падением крупного астероида. Многие на этом объяснении останавливаются и считают, что проблема решена. На самом деле - ничего подобного. Остались без ответа два основных вопроса:

 1) Почему другие астероиды, падавшие на Землю в иные эпохи, не вызывали столь же крупных вымираний?

 2) Почему вымерли именно те группы, которые занимали господствующие         положение в сообществах (например, динозавры), а второстепенные    группы (млекопитающие, рыбы) пострадали гораздо меньше?

Внешние и внутренние причины кризисов. Общая схема. По-видимому, ни один из кризисов нельзя считать чисто экзогенным (обусловленным только внешними факторами). В ходе эволюции экосистем (сообществ), в том числе и всей биоты - сообщества  высшего уровня, их устойчивость закономерно меняется. В стабильных условиях в сообществах происходит экологическая специализация видов. Повышается их конкурентоспособность и коадаптированность, но снижается выносливость к резким непредсказуемым изменениям среды. Особенно быстро экологическая специализация идет в доминирующих группах, для которых в стабильных условиях главная проблема - это конкуренция с другими представителями своей группы. Напротив, второстепенные, подчиненные группы вынуждены приспосабливаться к жизни "в тени" господствующих; им приходится занимать менее "удобные" ниши. Для них главная проблема - не конкуренция с себе подобными, а давление доминирующих групп и вызванная им необходимость приспосабливаться к "плохим", маргинальным, неустойчивым внешним условиям. В результате "подчиненные" группы не только сохраняют свою экологическую пластичность, приспособляемость, но могут и увеличивать ее. Поэтому,  когда наступает резкое изменение условий (например, из-за того же астероида), доминирующие группы вымирают, а второстепенные - выживают, занимают освободившиеся ниши и сами становятся господствующими.

В некоторых случаях, по-видимому, кризис может происходить и по чисто внутренним, биотическим причинам, без всяких астероидов и изменений климата. Особенно велика вероятность таких кризисов в наиболее совершенных - наземных - экосистемах. Вероятно, такого рода кризисы происходили в средней юре в сообществе наземных четвероногих; в среднем мелу - в сообществах растений и насекомых. Причинами могут быть неравномерные темпы эволюции отдельных блоков сообщества (например, когда прогрессивная специализация у хищников идет быстрее, чем у их жертв - травоядных; в результате сообщество загоняет себя в эволюционный тупик: начинается отращивание громоздких рогов, шипов и панцирей, гигантизм и другие крайние формы необратимой гиперспециализации). Другой вариант - появление новой прогрессивной группы (например, покрытосеменных растений) которая вытесняет прежних доминантов (например, голосеменных) и тем самым меняет весь облик и структуру биоты. Но такое бывает редко.

 Существуют четыре  основные причины загрязнения  окружающей среды:

1.Экономические причины. Высокая стоимость сооружений  и других средств охраны природы, достигающая иногда трети капиталовложений, зачастую вынуждает экономить  на природе при строительстве  новых производств.

2.Научно-технические причины. Основная часть потока загрязнений, поступающих в атмосферу, гидросферу  и литосферу Земли, обусловлена  существующими научно-техническими  трудностями.

3.Низкий уровень  знаний. В наше время люди, принимающие  ответственные технические решения  и не владеющие при этом  основами естественных наук, становятся социально опасными. Многие из уже произошедших катастроф связаны с малограмотностью технических руководителей и исполнителей. Яркий пример- катастрофа продуктопровода, перекачивающего с северных месторождений так называемую широкую фракцию легких углеводородов, способную в случае утечки образовать взрывоопасную газо-воздушную смесь. Опыт в строительстве  и эксплуатации нефте- и газопроводе  значительно отличается от монтажа и эксплуатации продуктопровода. Знаний у руководства строки не хватило.

4.Низкий уровень культуры  и нравственности. Совершено очевидно, что необходимо чтобы каждый  человек был не только экологически  грамотен, но и осознавал свою  ответственность за действия, которые  приносят явный вред. К сожалению, нередко можно увидеть, как шофер  ставит свой автомобиль в чистый  ручей для мытья машины, как  матрос выливает за борт ведро  солярки и т.д.

5.Общие черты кризиса.

Сейчас уже очевидно для всех, что экологический кризисе — понятие общеглобальное и общечеловеческое, касающееся каждого из населяющих Землю людей. 
Антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале XX века никто не мог даже предполагать. К основным глобальным экологическим проблемам современности, находящимся в поле зрения человечества в начале XXI века следует отнести: 
— изменение климата Земли, парниковый эффект (глобальное антропогенное потепление), разрушение озонового экрана; 
—  загрязнение атмосферы, кислотные осадки; 
— демографический взрыв, относительное перенаселение Земли в некоторых регионах; чрезмерную урбанизацию; 
—  загрязнение почв, уменьшение их площадей; 
—  загрязнение Мирового океана и поверхностных вод суши; 
— радиоактивное загрязнение локальных участков; 
— опустынивание обширных территорий; 
— истребление лесного покрова Земли, уменьшение площадей тропических и северных лесов; 
— управление отходами, образуемыми в процессе человеческой деятельности; 
—  уменьшение биологического разнообразия флоры и фауны и устойчивости экосистем.

Исчезновение лесов (особенно тропических). Это влечет за собой, в частности, эрозию почв (почвы — продукт сложного и длительного взаимодействия живой и косной материи), уничтожение верхнего плодородного слоя земли, опустынивание Земли, которое происходит со скоростью 44 га/мин.Кроме того, леса — главные поставщики кислорода в атмосферу посредством фотосинтеза. В настоящее время баланс прихода и расхода кислорода отрицательный. За последние 100 лет концентрация кислорода в воздухе снизилась с 20,948 до 20,8%, а в городах даже ниже 20%. Уже 1/4 суши лишена естественного растительного покрова. Большие площади коренных биогеоценозов заменены вторичными, более упрощенными и однообразными, с заметно пониженной продуктивностью. Растительная биомасса глобально уменьшилась примерно на 7%. В последнее время особую остроту приобрела проблема катастрофически быстрого сокращения площадей лесных массивов, особенно тропических. За последние три десятилетия площадь лесов уменьшилась на 1 млрд га, что составляет 20% их совокупной площади. Это самые большие потери лесных площадей за весь период истории биосферы.

Под сильным сельскохозяйственным воздействием находится около 50% поверхности суши, причем каждый год не менее 300 тыс. гектаров сельскохозяйственных земель поглощается урбанизацией. Площадь пашни в расчете на одного человека из года в год сокращается (даже без учета роста населения).

Землян уже сейчас тревожит проблема земельных ресурсов. Земельный фонд уменьшается, прежде всего, из-за строительства, горнопромышленных разработок, почвенной эрозии, засоления, опустынивания.

Истощение природных ресурсов. Ежегодно из недр Земли извлекается более 100 млрд т различных пород. Для жизнедеятельности одного человека в современной цивилизации в год необходимо 200 т различных твердых веществ, которые он с помощью 800 т воды и 1000 Вт энергии превращает в продукты своего потребления. При этом человечество живет за счет не только эксплуатации ресурсов современной биосферы, но и невозобновляемых продуктов былых биосфер (нефть, уголь, газ, руды и т.п.). По самым оптимистическим оценкам, существующих запасов таких природных ресурсов человечеству хватит ненадолго: нефти примерно на 30 лет; природного газа на 50 лет; угля на 100 лет и т.д. Но и возобновляемые природные ресурсы (например, древесина) становятся невозобновляемыми, поскольку условия их воспроизводства коренным образом изменяются, они доводятся до крайнего истощения или полного уничтожения, т.е. все природные ресурсы на Земле конечны.

Непрерывный и бурный рост энергетических затрат человечества. Расход энергии (в ккал/сутки) на одного человека в первобытном обществе был примерно 4000, в феодальном обществе — около 12 000, в индустриальной цивилизации — 70 000, а в развитых постиндустриальных странах достигает 250 000 (т.е. выше в 60 раз и более, чем у наших палеолитических предков) и продолжает возрастать. Однако этот процесс не может продолжаться долго: атмосфера Земли разогревается, что может иметь самые непредсказуемые неблагоприятные последствия (климатические, географические, геологические и др.).

Загрязнение атмосферы, воды, почвы. Загрязнение поверхности Земли суперэкотоксикантами, к которым относятся хлордиоксины, полихлорованные бифенилы, полициклические ароматические углеводороды, некоторые тяжелые металлы, радионуклиды.  Все эти загрязнители являются ксенобиотиками и попадают в окружающую среду в результате аварий на химических производствах, неполного сгорания топлива в автомобильных двигателях, неэффективной очистки сточных вод, катастроф на ядерных реакторах и даже сгорание полимерных изделий в кострах на садовых участках. Суперэкотоксиканты отвественны за многочисленные болезни, аллергии, повышенную смертность, нарушение генетического аппарата человека и животных.

В природе за счет жизнедеятельности растений и животных происходит непрерывный круговорот углерода. В ходе его углерод из органических соединений постоянно переходит в неорганические, и наоборот. На круговорот углерода существенное влияние оказывает сжигание топлива. При этом в атмосферу выбрасывается такое огромное количество углекислого газа и пыли, что это может привести к изменению климата на Земле. Углекислый газ атмосферы свободно пропускает на Землю излучение Солнца, но задерживает излучение Земли, результатом чего является так называемый парниковый эффект — слой углекислого газа играет ту же роль, что стекло в теплице. Парниковый эффект обусловлен нагревом внутренних слоев атмосферы за счет поглощения «парниковыми газами»(прежде всего CO2) основной инфракрасной части теплового излучения поверхности Змели, нагреваемой Солнцем. Поэтому увеличение содержания СО2 в атмосфере (в настоящее время на 0,3% в год) может стать причиной потепления на Земле, привести к таянию полярных льдов и вызвать катастрофическое повышение уровня Мирового океана на 4—8 м.

 Увеличение содержания в атмосфере SO2 обусловливает образование «кислотных дождей», вызывающих рост кислотности водоемов, гибель их обитателей. Кислотные дожди- это атмосферные осадки, pH которых ниже чем 5,5.Закисление осадков происходит вследствие попадания в атмосферу оксидов серы и азота. Источники SO2 в основном связаны с процессами сгорания каменного угля, цветная металлургия, нефти и природного газа, содержащиеся в своем составе сераорганические соединения. Под губительным действием оксидов серы и азота разрушаются строительные материалы, памятники архитектуры. Из-за переноса воздушных масс на большие расстояния (трансграничные переносы) опасное повышение кислотности водоемов распространяется на большие площади.

Выхлопные газы автотранспорта наносят огромный урон жизнедеятельности животных и растений. Составные части выхлопных газов автомобилей — оксид углерода, оксиды азота, оксид серы, соединения свинца, ртути и др. Оксид углерода СО (угарный газ) взаимодействует с гемоглобином крови в 200 раз активнее кислорода и снижает способность крови быть переносчиком кислорода. Поэтому даже при незначительных концентрациях в воздухе угарный газ оказывает вредное воздействие на здоровье (вызывает головную боль, снижает умственную деятельность). Оксид серы вызывает спазмы дыхательных путей, оксиды азота — общую слабость, головокружение, тошноту. Содержащиеся в выхлопных газах соединения свинца — очень токсичного элемента — действуют на ферментные системы и обмен веществ, свинец накапливается в пресной воде. Один из опаснейших загрязнителей — ртуть, накапливаясь в организме, она отрицательно действует на нервную систему.