Защита литосферы

Для защиты почв от водной и ветровой эрозии необходим целый комплекс мер: землеустроительных (распределение угодий по степени их устойчивости к эрозионным процессам), агротехнических (почвозащитные севообороты и др.) лесомелиоративных (полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, лесные насаждения на оврагах и т.д.) и гидротехнических (каскадные пруды и др.). Гидротехнические мероприятия останавливают развитие эрозии на определенном участке сразу же после их устройства, агротехнические - через несколько лет, а лесомелиоративные - через 10 - 20 лет после их внедрения.

Для борьбы с заболачиванием почв в районах избыточного увлажнения применяют различные виды осушающей мелиорации. В зависимости от причин заболачивания это может быть понижение уровня грунтовых вод с помощью закрытого дренажа, открытых каналов или водозаборных сооружений, спрямление русла реки для предотвращения затопления и др. При этом надо иметь в виду, что чрезмерное осушение больших площадей может вызывать недостаток влаги в почвах, их дегумификацию, а также обмеление малых рек, усыхание лесов и т.д.

Для предотвращения загрязнения почв пестицидами и другими ядохимикатами следует использовать сугубо экологические методы защиты растений (биологические, агротехнические и др.), не снижающие способность почв к самоочищению и не предусматривающие применения особо опасных и стойких препаратов. Например, широко используется разведение и выпуск в агроэкосистемы естественных биологических врагов вредителей - хищных насекомых: божьей коровки, жужелицы, муравьев и др., внедрение в природные популяции вредителей стерилизованных особей, не способных давать потомство (генетический метод защиты), и т.д.

В США и ряде стран Западной Европы организована система биологического земледелия, при которой полностью исключено применение пестицидов и минеральных удобрений, и при применении которой получают экологически чистую продукцию. В ряде районов нашей страны (Краснодарский край, Омская область и др.) также появляются хозяйства, практикующие беспестицидное земледелие. Ведутся работы по созданию пестицидных препаратов на основе природных ингредиентов (смесь зеленого перца с чесноком и табаком, пудра из ромашки, настои из багульника, лука и др.).

Недра подлежат охране от истощения запасов полезных ископаемых и загрязнения. Необходимо также предупреждать негативное воздействие на окружающую природную среду при их освоении. Согласно действующему законодательству для предотвращения экологического и экономического ущерба недрам необходимо:

- обеспечивать полное и комплексное геологическое изучение недр;

- обеспечивать наиболее полное извлечение из недр и рациональное использование запасов полезных ископаемых и сопутствующих компонентов;

- не допускать негативного влияния работ, связанных с пользованием недрами, на сохранность запасов полезных ископаемых;

- охранять месторождения полезных ископаемых от затопления, пожаров и т.д.;

- предупреждать самовольную и необоснованную застройку площадей залегания полезных ископаемых;

- предотвращать загрязнение недр при подземном хранении нефти, газа и других веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства.

Наиболее полное извлечение из недр полезных ископаемых повышает отдачу недр и позволяет сократить масштабы неоправданного проникновения в земные недра, а следовательно, уменьшить отходы горнодобывающих предприятий.

При разработке недр возникают твердые (пустые горные породы, минеральная пыль), жидкие (шахтные, карьерные и сточные воды) и газообразные отходы (газы, выделяемые из отвалов). Наиболее рациональным способом утилизации отходов, способствующим улучшению экологической обстановки, считают использование их в качестве сырья в промышленном и дорожном строительстве, для заполнения выработанного пространства и для производства удобрений. Жидкие отходы после соответствующей очистки могут быть использованы для хозяйственно-бытового водоснабжения, орошения и т.д., газообразные - для отопления и газоснабжения.

При пользовании недрами необходимо охранять также и поверхность земли, поверхностные и подземные воды, рекультивировать выработанные участки. Рекультивацией называют комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий и приведения земельных участков в безопасное состояние. При технической рекультивации проводят предварительную подготовку нарушенных территорий для последующего использования: выравнивают поверхность, наносят на рекультивируемые земли плодородный почвенный слой, подготавливают участок для освоения. Биологическая рекультивация проводится после технической для создания растительного покрова на подготовленных участках. С ее помощью формируют зеленый ландшафт, создают условия для обитания животных, растений и микроорганизмов, предохраняют рекультивируемые участки от водной и ветровой эрозии, создают сенокосно-пастбищные угодья и др.

При рекультивации важно не только ограничиваться восстановлением нарушенного массива, но и восстанавливать плодородие почвы, создавать растительный покров и все другие компоненты природной среды.

АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОТИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА

Нормальное состояние и функционирование биосферы, а следовательно, и стабильность окружающей природной среды невозможны без обеспечения благоприятной среды обитания для всех биотических сообществ во всем их многообразии. Утрата биоразнообразия ставит под угрозу не только благополучие человека, но и само его существование.

Скорость уменьшения биоразнообразия, как у нас в стране, так и во всем мире, за последние десятилетия резко увеличилась. Снижение биоразнообразия отмечается на всех уровнях - генетическом, видовом и экосистемном. Происходит самое значительное за последние 65 млн. лет исчезновение видов растений и животных со скоростью, примерно в пять тысяч раз превышающей скорость естественного хода эволюции на Земле.

Главенствующее значение в природе и в жизни человека имеют леса. В России леса занимают более 1, 2 млрд. га, или 75% от общей площади земельных угодий. Ни одна страна в мире не имеет таких больших запасов древесины. Размещение лесов в нашей стране неравномерно, большая часть площади, покрытой лесами, расположена в Сибири и на Дальнем Востоке. Как экологическая система лес выполняет самые различные функции и одновременно остается незаменимым природным ресурсом. По мнению специалистов, значение средозащитной функции леса (сохранность генофонда флоры и фауны) на порядки выше его экономического значения как источника сырья и продуктов.

Леса являются основным поставщиком кислорода на планете, влияют на водный режим как на занятых ими, так и на прилегающих территориях и регулируют баланс воды, снижают негативное воздействие засух и суховеев, сдерживают движение подвижных песков, смягчая климат, способствуют повышению урожаев сельскохозяйственных культур, поглощают и преобразуют часть атмосферных химических загрязнений, защищают почвы от водной и ветровой эрозии, селей, оползней, имеют значительное рекреационное значение для человека.

Вместе с тем леса являются источником получения древесины и многих других видов ценного сырья. Из древесины производят более 30 тысяч видов изделий и продуктов, и потребление ее неуклонно увеличивается. По оценкам специалистов, сегодня дефицит древесины в странах Западной Европы составляет 220 млн. м³ в год.

Деградация лесов служит одним из проявлений глобальных изменений, происходящих на Земле при прямых (сплошная вырубка леса, лесные пожары и выжигание растительности, уничтожение лесов при создании промышленно-хозяйственных инфраструктур) и косвенных воздействиях (изменение условий обитания в результате антропогенного загрязнения воздуха, воды, применения пестицидов и минеральных удобрений).

В XVII веке площадь лесов на Русской равнине достигала 5 млн. км² , к 1970 году их осталось не более 1, 5 млн. км² . В наши дни ежегодно вырубают лес примерно на 2 млн. км² . При этом восстановление лесов с помощью посадок и посевов производится в значительно меньших объемах.

Сходные проблемы, связанные с вырубкой лесов, имеют место и в других странах. Особенно тревожное положение складывается в странах, в которых расположены вечнозеленые дождевые тропические леса – древние климаксные экосистемы. Этот бесценный резерв генетического многообразия исчезает с лица Земли примерно со скоростью 17 млн. га в год. При таких темпах влажные тропические леса могут полностью исчезнуть через несколько десятков лет. По данным на 1992 год, в Восточной и Западной Африке было уничтожено 56% лесов, в Южной Америке (главным образом, в бассейне Амазонки) - 37%, в Юго-Восточной Азии - 44% от первоначальных площадей. Их выжигают для расчистки земель под пастбища, вырубают как источник древесного топлива, затапливают при строительстве гидроэлектростанций и т.д.

Пагубное влияние на лесные экосистемы оказывают лесные пожары, часто возникающие как следствие неосторожного обращения человека с огнем. Ранее в России лесные пожары возникали в каждый засушливый год. В 1915 году в Восточной Сибири горело около 15 млн. га леса. В последующем в связи с развитием новых технических средств тушения лесных пожаров и совершенствованием методов их обнаружения площади лесных пожаров сократились. Однако и сегодня лесные пожары представляют серьезную угрозу для лесного фонда не только России, но и всех стран мира.

В случаях радиационных аварий типа Чернобыльской или Кыштымской существенным фактором деградации лесов становится радиоактивное загрязнение.

На территориях, лишенных леса, возникают овраги, оползни и сели, уничтожается фотосинтезирующая фитомасса, ухудшается газовый состав атмосферы, меняется гидрологический режим водных объектов, исчезают многие виды растений и животных.

Еще одним негативным экологическим последствием уничтожения лесов является изменение альбедо земной поверхности. Альбедо (лат. albedo - белизна) - это величина, характеризующая способность поверхности отражать падающее на нее излучение. Интегральное альбедо крон деревьев составляет 10 - 15%, травы - 20 - 25%, свежевыпавшего снега - до 90%. Альбедо земной поверхности во многом определяет климат как в мире в целом, так и в отдельных регионах. Изменение альбедо земной поверхности всего на несколько процентов может обусловить серьезные изменения климата на планете. В настоящее время с помощью снимков из космоса обнаружено серьезное изменение альбедо и теплового баланса поверхности Земли. Это может быть обусловлено, в частности, и уничтожением лесов и развитием антропогенного опустынивания на значительных территориях нашей планеты.

Кроме описанных выше прямых воздействий человека на биотические сообщества существенное значение имеют и различные виды косвенного воздействия, например, загрязнение окружающей природной среды промышленными выбросами. Диоксид серы, оксиды азота и углерода, тяжелые металлы негативно влияют практически на весь растительный мир: хвойные и лиственные деревья, кустарники, полевые растения и травы, фруктовые и овощные культуры и т.д. В газообразном состоянии или в виде кислотных осадков они отрицательно воздействуют на важные жизненные функции растений, органы дыхания животных, резко нарушают метаболизм и могут приводить к различным заболеваниям и гибели организмов.

На популяционно-видовом уровне негативное воздействие человека на биотические сообщества проявляется в утрате биологического разнообразия, сокращении численности и исчезновении отдельных видов. Сегодня обеднение флоры наблюдается во всех природных экосистемах и на всех, кроме Антарктиды, материках. Уменьшение видового разнообразия экосистем ведет к разрыву эволюционно сложившихся трофических цепей и к дестабилизации экологических систем, что проявляется в их разрушении и обедненности. В итоге сокращение площадей, занятых фотосинтезирующими зелеными растениями, нарушает глобальный круговорот углерода в биосфере и, во-вторых, снижает интенсивность поглощения солнечной энергии биосферой в процессе фотосинтеза.

Сегодня происходит упрощение как отдельных экосистем, так и биосферы в целом. Главными причинами утраты биологического разнообразия, сокращения численности и вымирания животных являются нарушение среды обитания, чрезмерный промысел животных, акклиматизация чуждых видов, прямое уничтожение с целью защиты продукции, случайное уничтожение, загрязнение природной среды и др.

Нарушение среды обитания вследствие вырубки лесов, распашки степей, создания водохранилищ и т.д. коренным образом меняет условия размножения диких животных, пути их миграции, что негативно сказывается на их численности и выживании.

Чрезмерно высокая добыча служит основной причиной сокращения численности крупных млекопитающих (слонов, носорогов и др.) в странах Азии и Африки. Однако и мелкие животные (например, певчие птицы) уничтожаются с целью наживы в огромных количествах. Чрезмерно высокие объемы добычи также приводят к существенному сокращению численности промысловых рыб (восточно-балтийской трески, осетровых в Каспийском и Азовском морях, мойвы в Баренцевом море, азово-кубанской сельди и др.).

Акклиматизация чуждых видов является третьей по важности причиной сокращения численности или полного исчезновения коренных видов животных. Широко известными примерами подобного рода в нашей стране являются негативное влияние американской норки на местный вид - европейскую норку, канадского бобра - на европейского, ондатры на выхухоль, и т.д.

Другими причинами снижения численности и исчезновения животных являются прямое уничтожение их для защиты сельскохозяйственной продукции и промысловых объектов (уничтожение хищных птиц, лисиц и волков, сусликов, ластоногих и др.), случайное уничтожение животных (на автомобильных дорогах, в ходе военных действий или учений, при сенокосе, на высоковольтных линиях электропередачи и т.д.), а также загрязнение окружающей природной среды (пестицидами, нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами и др.).