Антропогенне забруднення біосфери

З початку XVIII ст. було зроблено ряд наукових відкриттів, які сприяли розвитку сучасного промислово розвиненого суспільства. Одночасно були введені в культуру нові види рослин, що підвищило ефективність землеробства та тваринництва в сільському господарстві. В другій половині XIX ст. з появою сучасної індустрії зміни стали особливо відчутними. Все в більшій кількості почали використовувати викопні мінеральні ресурси (вугілля, нафту, залізну руду та ін.).

Сучасний розвиток людського суспільства Землі характеризується надзвичайно інтенсивним зростанням чисельності населення. Так, починаючи з 1900 до 1999 р. кількість населення зросла від 1, 6 до 6 млрд чоловік (див. рис. 2. 6), тобто за сторіччя збільшилася в 3, 75 раза. Таким самим темпом зростали й потреби населення, про що свідчать дані табл. 5. 2.

Енергетичні потреби тільки США за останні сто років збільшилися в 70 разів. Кількість нафти, споживаної Францією, зросла з 5 млн т у 1939 р. до 100 млн т у 1970 р. Світове виробництво рідких вуглеводнів у 1971 р. перевищило 2, 5 млрд т. Щоб уявити величезні розміри споживаної енергії сучасним суспільством, наведемо такий приклад: загальна маса викопного палива, яка була спалена в 1959 р., еквівалентна 5% загальної кількості сонячної енергії, яку щороку поглинають усі первинні продуценти біосфери і перетворюють її на органічні сполуки.

Упродовж 80-ти років з початку XX ст. з надр Землі було видобуто корисних копалин більше, ніж за всю попередню історію людства. Обсяги піднятих на поверхню гірських порід перевищують винос ґрунту річок у Світовий океан. Світове виробництво і споживання первинних енергоресурсів на початку 90-х років становило 10 млрд т умовного палива, що в чотири рази більше, ніж у 1971 р. Відповідно цьому зростанню відбувалася деградація біосфери. В результаті спалювання вугілля, нафти, газу та інших паливних ресурсів в атмосферу планети щороку викидається понад 22 млрд т оксиду карбону (IV) і понад 150 млн т сірчистого газу. Щороку в ріки скидається понад 160 км³ забруднених стічних вод, в ґрунти вноситься сільським господарством понад 500 млн т мінеральних добрив і близько 4 млн т пестицидів. Більша частина з них осідає в ґрунтах та виноситься поверхневими водами у водойми Світового океану (ріки, озера, моря та океани).

У результаті споживання величезної кількості природних ресурсів щороку утворюється і нагромаджується значна кількість відходів господарської діяльності людей. Адже з добутих природних мінеральних ресурсів лише 2-8% використовується, а решта потрапляє у відходи.

Внаслідок такого господарювання тільки за XX ст. втрачено близько 20 % родючих земель. Випадання «кислотних дощів» стало звичним явищем, що призвело до втрати величезної площі лісів. З'явилися «діри» в озоновому шарі атмосфери. Внаслідок цього та інтенсивної хімізації сільськогосподарських угідь різко зросла захворюваність дорослого населення й дітей. Істотно скоротилася середня тривалість життя. Зменшення площі родючих земель та їх урожайності призвели до того, що велика кількість населення на земній кулі голодує. Так, у 1978 р., за даними комітету ООН з питань харчування (ФАО), від голоду померло понад 12 млн дітей віком до 5 років. У 1980 р. від нестачі продуктів харчування потерпало 800 млн чоловік, тобто кожний п'ятий на Землі голодував.

Таблиця 5. 2. Обсяг споживання товарів на світовому ринку

Нечуваними темпами скорочується ресурсна база. Багато корисних копалин перебуває на межі вичерпності. Нині бездумно і марнотратно використовують багато видів різних копалин. Цей процес марнотратства можна порівняти хіба що з винищенням мамонтів нашими пращурами у далеку давнину. Темпи винищення мамонтів були настільки інтенсивними, що приблизно за 1000 років вони повністю зникли. Якщо темпи споживання мінеральних ресурсів залишаться такими, як в останнє десятиріччя, то вони будуть вичерпані за 400-500 років. А ресурси Світового океану можуть зникнути ще раніше. Катастрофічно забруднилася біосфера антропогенними відходами. Нині важко знайти на Землі куточок, де б можна було подихати чистим повітрям і напитися чистої води.

Розвиток деградаційних процесів на Землі передбачали вже давно. Так, стародавній мислитель Ібн Сіна (Авіценна) ще тисячу років тому попереджав про згубну для природи і небезпечну для людства господарську діяльність, яка побудована тільки на безмежному споживанні. Особливо загрозливих масштабів ця діяльність набула в останні десятиліття. Прогноз фахівців Римського клубу під керівництвом Д. Медоуза, зроблений у 1972 р., застерігав про наближення глобальної екологічної кризи, наслідком якої може бути незворотна деградація природного середовища, тобто катастрофа.

Як бачимо, основними джерелами антропогенного забруднення навколишнього природного середовища є промисловість, сільське та комунальне господарство. Серед забруднювальних промислових об'єктів найбільший внесок роблять підприємства енергетичної галузі (ТЕС, ГРЕС, АЕС, котельні), промислові об'єкти металургійної, нафтопереробної, хімічної та целюлозно-паперової промисловості, а також цементні та інші заводи будівельної індустрії. Великими забрудниками довкілля є військово-промисловий комплекс, гірничозбагачувальна промисловість та автомобільний, повітряний, морський, річковий і залізничний види транспорту.

Енергетика, металургійна промисловість та автотранспорт створюють близько 85 % усього обсягу забруднень. Металургійна промисловість України зумовлює близько 35 % усіх забруднень атмосфери і природних вод. У результаті спалювання викопного палива, зокрема вугілля, утворюються різні шкідливі для здоров'я речовини – діоксин, хлорвуглеводні та різні похідні вуглеводнів, що мають канцерогенні та мутагенні властивості. Величезні площі родючих земель займають шламосховища, звалища, терикони та відвали породи.

Близько 85 % забрудників повітря викидають над промисловими районами, 10-15 %- над містами, 1-2 % – над сільською місцевістю і 0, 1 % – над Світовим океаном. У великих містах на кожному квадратному кілометрі за добу осідає 1, 5 т пилу. Найбільш забрудненими містами України є Київ, Дніпропетровськ, Донецьк, Дніпродзержинськ, Одеса, Харків та інші промислово розвинені міста. Найбільшим забрудником міського повітря є автомобільний транспорт, на частку якого припадає 40 % усіх забруднень. За рік автомобіль споживає понад 1 млн т кисню, якого вистачило б для дихання 30 млн чоловік. В атмосферне повітря міста потрапляє оксид сульфуру IV, оксиди карбону (II) і (IV), оксиди нітрогену, гідрогенсульфід, сірковуглець, діоксини, фенол, формальдегід, хлор, аміак, сульфати, важкі метали, бензпірен, пил та інші шкідливі речовини.

За кількістю промислових забруднень на душу населення Україна посідає одне з перших місць у Європі. Щорічний обсяг шкідливих речовин, які потрапляють на один квадратний кілометр площі України, у 6, 5 раза вищий, ніж у США, і в 3, 2 раза – ніж у країнах Європи. Це є наслідком нераціональної структури господарювання і недосконалих технологій. У країні переважають енерго- та матеріалоємні технології, що характеризуються значними обсягами забруднень. Зонами екологічного лиха оголошено понад 15 % території країни. В ній функціонує 1700 шкідливих виробництв, у тому числі 5 АЕС. Близько 1000 хімічних підприємств є особливо небезпечними. Виявлено багато районів, де повітря, води і ґрунти дуже забруднені нафтопродуктами (нафтобази, аеродроми, нафтосховища, нафтопереробні заводи, автопарки, автозаправки, нафтові свердловини тощо). Значну кількість забруднювальних речовин викидає транспорт, особливо автомобільний. При спалюванні одного кілограма етильованого бензину в атмосферу викидається близько 1 г свинцю (ГДК його в повітрі становить 0, 0007 мг/м³). Кожний автомобіль за рік споживає з атмосфери 4350 кг кисню і викидає в неї 3250 кг оксиду карбону (IV), 530 кг високотоксичного оксиду карбону (II) CO, 93 кг вуглеводнів, 27 кг оксидів нітрогену і близько 1 кг свинцю. Нині в світі налічується близько 500 млн автомобілів.

Найпоширенішими газовими забрудниками є сірчистий газ, оксиди нітрогену, бензпірен, аміак та інші речовини. У вигляді твердих часточок у димах містяться вугілля, попіл, сульфати та сульфіди металів (заліза, міді, цинку, свинцю), кремнезем, хлориди, сполуки кальцію, натрію, фосфору, а також пара у вигляді туману сульфатної та нітратної кислот, ртуті, фенолу тощо. До забрудників довкілля належать також різні шуми від виробництв і транспорту та йонізуюче випромінювання, вібрації, електромагнітне випромінювання, світло-теплові впливи тощо.

До значних забрудників довкілля належить комунально-житлове господарство. Щорічний обсяг побутового сміття в Україні становить близько 40 млн м³, яке знищується на 656 міських звалищах площею 2650 га та на 4 сміттєспалювальних заводах. У 2000 р. накопичення сміття наблизилось до 1, 5-1, 9 м³ на душу населення за рік. Майже 80 % звалищ експлуатується без допоміжних засобів проти забруднення води та атмосфери. Внаслідок значної забрудненості довкілля України виникають різні епідемії хвороб (туберкульоз, гепатит та ін.), зменшилася середня тривалість життя населення до 62 років, тоді як у США, Японії та Швейцарії вона становить 75-79 років. У країні значно збільшилась смертність населення, яка, починаючи з 1992 р., перевищила народжуваність. Упродовж останніх 7 років чисельність населення зменшилась на 2 млн і поступово зменшується далі. Забруднення навколишнього середовища спричинює загибель лісів, парків, рослинного й тваринного світу. Забруднення повітря згубно впливає на будівлі, пам'ятки культури, водойми і ґрунти, спричинює корозію металів.

Небезпека сучасної екологічної ситуації полягає в тому, що порушуються численні механізми гомеостазу, якщо не в біосфері, то у великих екосистемах, наслідком яких є регіональні кризи. В стадію глобальної кризи біосфера, на щастя, поки що не вступила. Проте окремі великі збурення вона вже гасити не в змозі. Наслідком цього є або розпад екосистеми (збільшуються площі спустошених земель), або поява нестійких агроценозів чи урбанізованих (міських) комплексів. Нині першочерговим і невідкладним завданням є недопущення глобальної кризи і катастрофи та колапсу (повного й незворотного розпаду системи), які настануть слідом за нею.