Глобальные проблемы окружающей среды

В настоящее время человечество сталкивается с широкий спектром экологических проблем, локального и глобального уровня.

Человек появился в ходе эволюции биосферы. Он - ее элемент. Появление разума, по-видимому, закономерный этап в развитии живой материи, коренной перелом в ее эволюции, ибо она получила способность мыслить и познавать себя. Все необходимое для жизни человек получает из биосферы. Туда же он сбрасывает бытовые и промышленные отходы. Долгое время Природа справлялась с теми нарушениями, которые человек вносил в ее деятельность и сохраняла равновесие. В настоящее время деятельность человека стала соизмеримой с силами Природы и она уже не способна выдерживать напор преобразующей деятельности человека. Это приводит к формированию глобального экологического кризиса, сопровождающегося обострением так называемых глобальных экологических проблем, к которым относятся проблема народонаселения («демографический взрыв»), изменение состава атмосферы и климата, изменение состояния водных систем, истощение природных ресурсов.

Рост народонаселения. Сейчас на Земле - 5, 5 млрд. человек. В 20-м веке темп роста народонаселения резко увеличился и только за последние 40 лет человечество выросло более чем в два раза. Если рассматривать темы роста человечества за всю его историю, то четко прослеживается экспоненциальный характер зависимости численности населения от времени. В настоящее время появились тенденции к сокращению темпа роста населения (пунктирная кривая), однако он все еще продолжает оставаться высоким. По прогнозам демографов, к 2025 г. на Земле будет от 7, 6 до 9, 4 млрд. человек. Основная доля прироста населения приходится и будет приходится на развивающиеся страны. такой рост населения приведет к еще большему давлению человечества на ОС и, по-видимому, еще больше обострит существующие на сегодняшний день экологические проблемы. Дело в том, что у всех живых организмов существуют пределы роста, обусловленные т.н. экологической емкостью территорий, и человек не является исключением. Каковы эти пределы для человека? К настоящему времени разработаны так называемые ресурсная и биосферная модель мировой системы. По ресурсной модели население Земли не должно превышать 7, 0-7, 5 млрд. человек, а по биосферной - 10 млрд.

Существует два основных направления решения демографической проблемы:

- жёсткие государственные программы контроля рождаемости и численности населения;

- экономическое развитие страны и повышение уровня общественного благосостояния

В наиболее бедных странах самая высокая рождаемость и численность населения. Порог материального благополучия, после которого начинается спад рождаемости довольно высок и большинство развивающихся стран не смогут в ближайшем будущем его достигнуть.

Во многих странах действует национальные программы контроля рождаемости, но эффективны они только в экономически развитых странах. Положительный пример – Китай. Территория Китая – 9, 6 млн. кв. км. Население более 1, 2 млд. чел. С конца 1960 г. действует программа контроля рождаемости. С 72 по 85 гг. коэффициент рождаемости снизился с 32 до 18 чел на 1000 в год.

Программа снижения рождаемости в Китае содержит следующие элементы:

1) стимулы отложить время вступления в брак;

2) развитие системы образования;

3) экономические льготы для семей, обязующиеся иметь только 1 ребёнка;

4) возмещение всех расходов по привилегиям теми, кто нарушает обязательства;

5) оказание давления на женщину, беременную 3 – им ребёнком, с целью аборта;

6) предложение одному из супругов в семье с 2 –мя детьми, пройти стерилизацию;

7) требование ко всем представителям власти следовать правилам ограничения детей в своих семьях.

Изменение состава атмосферы. На первом месте среди загрязнителей атмосферы стоит энергетика. Энергетика — основа цивилизации и без производства достаточного количества энергии человечество не сможет существовать и развиваться. Сегодня главный производитель энергии — теплоэлектростанции (ТЭС), их доля в общем производстве энергии составляет около 63%. Доля ГЭС составляет около 20%, доля АЭС — около 17%. Существенную роль в загрязнении атмосферы играет транспорт и выбросы промышленных предприятий. Вносят свою лепту и лесные пожары, до 95% которых обусловлено человеческой неосторожностью. Загрязнение атмосферы, в свою очередь порождает такие проблемы, как парниковый эффект и потепление климата, истощение озонового слоя, закисление природных сред.

Парниковый эффект. Планета подобна гигантскому парнику, у которого вместо стен толстая газовая прослойка атмосферы. Она свободно пропускает к Земле солнечное излучение, но задерживает отраженное от земли тепловое излучение, которое нагревает атмосферу и поверхность планеты. В результате этого парникового эффекта, температура поверхности земли достаточна для того, чтобы на ней могла существовать и развиваться жизнь. Однако в последнее столетие было замечено постепенное повышение температуры, то есть происходит нарушение теплового баланса.

Из всех веществ, присутствующих в атмосферном воздухе, способностью поглощать и испускать тепловое излучение обладает небольшая группа газов, получивших название парниковых. Наиболее значительные, отвечающие за 98 % тепличного эффекта: СО₂ – углекислый газ, СН₄, NO₂, О₃, CFCl₃ – фреон 11, CF₂Cl₂ – фреон 12. Ежегодно в атмосферу выбрасывается 1, 5 млрд. т аэрозолей (пыль, дым, туман), миллиарды тонн СО₂ и СО. Углекислый газ пропускает к Земле тепло Солнца, но хуже пропускает в космос тепло Земли. Аналогично влияние метана, который также выбрасывается в атмосферу. Результат - повышение температуры на Земле (потепление). За последние 100 лет оно составило 0, 5 - 0, 6^оС. Это приводит к усилению процессов опустынивания и повышению уровня Мирового океана.

Закисление природных сред. Выбрасываемые в атмосферу диоксиды серы и азота доокисляются в атмосфере и, растворяясь в воде, образуют серную и азотную кислоты, выпадая затем на землю с дождем, снегом, туманом. Кислотные дожди губительны для растений, лесов и рыбных водоемов. Попадая на почву, они вызывают повышение ее кислотности, что нарушает жизнедеятельность микроорганизмов.

Истощение озонового слоя. Озоновый слой находится на высоте 20 -25 км над поверхностью Земли и защищает нас от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. В последние годы наблюдается циклический процесс снижения концентрации озона в приполярных областях (вначале над Антарктидой, а затем и в северном полушарии). Это явление получило название «озоновых дыр». Оно носит сезонный характер, до сих пор нет четкого описания его механизма. Главными «виновниками» разрушения озонового слоя на сегодняшний день считаются хлорфторуглероды (ХФУ), которые используются в холодильной промышленности (фреон) и в производстве аэрозолей. Они разлагаются с выделением атомов хлора, которые ускоряют превращение озона в молекулярный кислород О₂.

Истощение ресурсов. Среди разнообразных ресурсов нашей планеты в рамках этой лекции отметим леса - одно из величайших богатств Земли. На протяжении последних 50 лет наблюдается уменьшение площади лесов на 1-2% ежегодно, а за последние 200 лет их количество уменьшилось вдвое. Особенно быстро идет разрушение тропических лесов, в которых сосредоточено до 60% существующих видов растений и животных. Этот процесс чрезвычайно опасен еще и потому, что тропические леса Амазонки, Юго-Восточной Азии, а также леса Сибири называют легкими планеты -настолько велик их вклад в образование атмосферного кислорода.

Истощение грозит и водным ресурсам планеты. Потребление воды постоянно растет, однако использование и охрана водных ресурсов далеки от оптимальных решений. Так, большой отбор воды на орошение из рек Средней Азии привел к катастрофе Аральского моря. Соль со дна высохшего моря разносится ветром на сотни километров, вызывая засоление почв. За последние годы высохли сотни естественных водоемов Приаралья. Подобные проблемы существуют и на других территориях. Беспокойство вызывает загрязнение водоемов сточными водами и отходами промышленных предприятий. Из-за аварий танкеров и нефтепроводов в ОС ежегодно попадает более 5 млн. тонн нефти. Нефтяные пленки, кроме прямого вреда, замедляют обмен гидросферы и атмосферы, что приводит к гибели жизни в океане.

Несовершенство сельскохозяйственной технологии ведет к сокращению площадей плодородных земель. Распаханный плодородный слой смывается сточными водами и сильно развеивается ветом, если вспашка произведена с переворотом пласта. Распашка обширных степных земель в СССР и США стала причиной пыльных бурь и гибели миллионов гектаров плодородных земель.

Огромные отрицательные последствия для ОС связаны с военной активностью. Здесь сказывается разрушительное влияние как непосредственно военных действий, так и гонки вооружений, сопряженной с изготовлением и хранением химически, биологически и энергетически опасных веществ.

В этих условиях биосфера стала утрачивать свои компенсационные свойства и не успевает залечивать раны, наносимые ей. Выход из экологического кризиса видится в реализации понятия «ноосфера», введенного В.И. Вернадским для обозначения биосферы, преобразованной трудом человека и измененной научной мыслью. Главные компоненты ноосферы - это человечество, производство и Природа, составляющие единую систему, так как человечество не может отказаться от научно-технического прогресса и вернуться в первобытное состояние. Общий подход к решению экологических проблем - достижение сбалансированного развития человечества путем реализации программ по предотвращению экологических катастроф. к таким программам можно отнести сдерживание роста населения, развитие новых малоотходных технологий производства, поиск новых, более «чистых» источников энергии и т.п.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите причины истощения озонового слоя

2. Назовите основные причины продовольственного кризиса в мире

3. Каким образом решается демографическая проблема в разных странах?

4. Назовите последствия повышения температуры окружающей среды.

5. Расскажите механизм формирования кислотных дождей.