Локальные экологические проблемы

Проблемы экологии можно разделить на три группы – локальные, региональные и глобальные. Рассмотрим каждую из этих групп отдельно. Экологические проблемы локального уровня характерны для какого-то отдельного района, области, края отдельно взятой страны. Например, экологические проблемы Забайкальского края России.

Атмосферный воздух края имеет очень высокий, высокий и повышенный уровень загрязненности, особенно в зимние месяцы. Чита, главный город территории, в силу своего географического положения, входит в список самых грязных городов страны. Некоторое сокращение выбросов вредных веществ от стационарных источников, наблюдалось в период с $2001$-$2008$ гг. Сокращение выбросов произошло в результате совершенствования технологических процессов, ввода новых пылеулавливающих установок и ликвидации источников загрязнения. В результате ежегодно проводимых мониторингов в крае были определены главные причины загрязнения атмосферы. На первом месте по загрязнению находятся предприятия энергетики, а второе место прочно удерживает автотранспорт.

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Проблемы экологии 480 руб.
• Реферат Проблемы экологии 220 руб.
• Контрольная работа Проблемы экологии 210 руб.

Основная доля промышленных отходов образуется при добыче полезных ископаемых, что составляет $90$ % всех отходов края. Предприятия топливно-энергетического комплекса и коммунального хозяйства вносят свою ощутимую долю. Что касается жилищно-коммунального хозяйства, то оно размещает отходы на объектах, которые далеко не отвечают требованиям экологической безопасности. Это могут быть как санкционированные, так и несанкционированные свалки. Из всех образовавшихся отходов большая часть остается на предприятиях для решения об утилизации, обезвреживается на предприятиях только $0,05$ %, третья их часть растворяется в окружающей среде.

Замечание 1

Все отходы предприятий в идеальной варианте необходимо перерабатывать в ресурс для вовлечения впоследствии в хозяйственный оборот, но технологии по сбору, сортировке и переработке отходов не применяются. Главной причиной является дефицит районных бюджетов, а небольшие отчисления за негативное воздействие на природу решить проблему не в состоянии. Необходим комплекс мер, включая законодательные акты по вопросам экологии. При обращении с отходами важным моментом является оформление разрешительной документации.

Этой деятельностью занимаются специальные муниципальные унитарные предприятия при администрации населенных пунктов. Бытовые отходы по законодательству РФ относятся к $4$-му классу опасности, а это предполагает оформление лицензии. К сожалению, предприятия Забайкальского края на осуществление деятельности с опасными отходами, лицензий не имеют. Для получения лицензии необходимо провести целый комплекс работ, а после получения лицензии разработать проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение. Нормативы и лимиты утверждаются в Ростехнадзоре.

Неблагоприятная ситуация в крае сложилась с водоотведением и очисткой сточных вод . В крае действует $77$ канализационных очистных сооружений, $80$ % которых требуют срочной реконструкции. Недостаточно очищенные или совсем неочищенные сточные воды сбрасываются в открытые водоёмы, в результате чего экологическая обстановка осложняется.

Не всё благополучно и в сфере земельных ресурсов . Ежегодно происходит сокращение площадей сельскохозяйственных угодий, снижается плодородие почвы, идут процессы деградации и заболачивания. Земли зарастают кустарником и загрязняются.

Есть в крае и положительные успехи , например, работа органов государственной власти края достигла успехов в решении вопроса образования национального парка «Чикой».

Протекающие по территории края реки имеют трансграничное положение. Для того чтобы рационально использовать и охранять трансграничные воды ещё в $2008$ г. было подписано соглашение между Россией и Китаем. В том же году в Хабаровске состоялось первое заседание совместной Российско-Китайской комиссии по рациональному использованию и охране трансграничных вод.

Региональные экологические проблемы

Замечание 2

Данная группа проблем характерна для какого-либо региона страны или материка. Это может быть региональная экологическая проблема Кузнецкого угольного месторождения, которая представляет собой почти замкнутую котловину в горах. Котловина заполнена газами коксовых печей и дымом металлургического гиганта. Это может быть ухудшение экологической обстановки по периферии Аральского моря или радиоактивность чернобыльской почвы. Экологические проблемы связаны с хозяйственной деятельностью человека, поэтому в основном носят антропогенный характер. Отходы этой деятельности загрязняют три оболочки Земли – литосферу , гидросферу, атмосферу. Биосферные механизмы адаптации не справляются с возрастающей нагрузкой, и естественные природные системы начинают разрушаться.

Литосфера Земли и её почвенный покров – это важнейший компонент биосферы. Проблема усугубляется при использовании дешевых ядохимикатов и несовершенных сельскохозяйственных приёмов обработки почвы. Пустынями становятся огромные участки земли при экстенсивном использовании пастбищ или вырубке лесов. В Африке, например, скорость распространения пустынь составляет $100$ тыс. га ежегодно, а полупустыня Тар, на границе Индии и Пакистана, распространяется со скоростью $1$ км в год. Существует проблема кислотности почвенного покрова. Кислые почвы имеют пониженное и неустойчивое плодородие, быстро истощаются. Нисходящие потоки воды распространяют кислотность на весь почвенный профиль и подкисляют грунтовые воды.

Гидросфера Земли . Это водная среда, включая воды суши. Она обеспечивает существование на планете всего живого и является основным средством производства материальных благ. Рост объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, рост хозяйственно-бытовых стоков, приводят к ухудшению её качества. К настоящему времени расстроенными оказались водные системы многих стран мира. Истощаются не только поверхностные, но и подземные воды. Осушение болот, бесконтрольное использование воды, уничтожение водоохранных полос стали причиной гибели малых рек. Дефицит воды во многом связан с загрязнением водоёмов сточными водами промышленных, коммунальных предприятий, шахт, рудников, нефтепромыслов, предприятиями легкой, пищевой, текстильной промышленности.

Сильными загрязнителями являются целлюлозно-бумажные, металлургические, химические, нефтеперерабатывающие заводы. Опасным загрязнителем водной поверхности является нефть и продукты её переработки. Огромные акватории загрязняются во время катастрофы нефтеналивных судов. Помимо нефти опасны соли тяжелых металлов – свинца, ртути, меди, железа. Водные растения, поглощая ионы тяжелых металлов, поступают к растительноядным животным, а затем к плотоядным. Концентрация ионов тяжелых металлов в теле рыб может превышать допустимую концентрацию водоема в десятки и сотни раз.

Атмосфера Земли . Загрязнение этой оболочки может выйти на глобальный уровень, потому что все вредные вещества будут переноситься воздушными потоками с одного места на другое. Кроме того, вредные вещества, содержащиеся в воздухе, вступают между собой в реакции, усугубляя тем самым качество воздуха. Радикальные меры по очистке воздуха требуются в районах с высокой плотностью населения, в крупных городах, где не только много промышленных предприятий, но и средств личного транспорта. При ограниченной циркуляции воздуха в таких районах возникают удушливые смоги. С конца $XIX$ века смог стал неотъемлемой частью Лондона. В $1952$ году от него скончалось более $4000$ человек, а в последующие месяцы погибло ещё $8000$. Сегодня, когда британское правительство проводит активную политику в сфере защиты окружающей среды, смоги, остались в прошлом.

Глобальные экологические проблемы

Среди глобальных экологических проблем на первое место сегодня выступает проблема изменения климата. Вечные льды Арктики и Антарктики медленно, но верно тают, и ни один прибрежный район не сможет уйти от катастрофических последствий. Факторов, которые являются причиной глобального потепления, много, но ученые в качестве главного называют парниковый эффект. В результате многовековой хозяйственной деятельности человека газовый состав нижних слоёв атмосферы и её запыленность сильно изменились. В воздух попадают миллионы тонн разных веществ, в результате чего количество углекислого газа увеличилось на $25$ % по сравнению с $XVIII$ веком.

Последствия глобального потепления:

1. С повышением температуры климат на планете существенно изменится;
2. Тропическая область планеты будет получать значительно больше осадков;
3. Засушливые районы превратятся в пустыни, непригодные для жизни;
4. Повысится температура воды в морях, что может вызвать поднятие уровня воды и затопление части суши;
5. Таяние ледников вызовет подъем воды на $70$-$80$ м;
6. Водосолевой баланс океанов изменится;
7. Другой будет траектория движения циклонов и антициклонов;
8. Погибнут животные и растения, не сумевшие адаптироваться к новым условиям.

Какие же меры должно предпринять человечество, чтобы предупредить глобальное потепление и не стать его жертвой – главный ответ заключается в том, чтобы успеть найти новый вид топлива или изменить технологию использования современных его видов.

Это означает:

1. Сократить количество парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу;
2. Все предприятия оснастить установками для очистки выбросов в атмосферу;
3. Использовать экологически чистые виды топлива, отказавшись от традиционных;
4. Сократить объемы вырубки лесных ресурсов, обеспечить их воспроизводство;
5. Принятие законов, обеспечивающих предупреждение глобального потепления;
6. Выявлять и анализировать причины глобального потепления, своевременно устранять их последствия.

Замечание 3

Одно из важных направлений решения экологических проблем, стоящее перед современной цивилизацией, является экологическая культура человека. Серьезное экологическое образование и воспитание помогут искоренить главный экологический конфликт, существующий в сознании человека – конфликт между потребителем и разумным обитателем хрупкого мира.

Научно-техническая революция и использование полезных ископаемых земли, привело к тому, что экологическая ситуация на нашей планете ухудшается буквально на глазах. Уровень загрязнения недр, гидросферы и воздушного слоя земли приближается к критическому уровню. Человечество стоит на пороге глобальной катастрофы техногенного характера. К счастью, все больше государственных и общественных организаций понимает глубину и опасность проблемы.

Работа над улучшением сложившейся ситуации набирает обороты. Уже сейчас современные технологии предлагают многие способы решения экологических проблем, от создания экологических видов топлива, экологического транспорта до поиска новых экологически чистых источников энергии и разумного использования ресурсов Земли.

Пути решения проблемы

Подход к вопросам экологии необходим комплексный. Он должен включать в себя долговременные и плановые мероприятия, направленные на все сферы жизни общества.

Для кардинального улучшения экологической обстановки, как на земле в целом, так и в отдельно взятой стране, необходимо осуществлять меры такого характера:

1. Правового. Они включают в себя создание законов об охране окружающей среды. Немаловажное значение имеют и международные соглашения.
2. Экономического. Ликвидация последствий техногенного воздействия на природу требует серьезных финансовых вливаний.
3. Технологического. В этой области есть, где разойтись изобретателям и рационализатора. Применение новых технологий в добывающей, металлургической и транспортной отрасли промышленности, позволит свести до минимума загрязнение окружающей среды. Основной задачей является создание экологически чистых источников энергии.
4. Организационные. Они заключаются в равномерном распределении транспорта по потокам для недопущения его длительного скопления в одном мести.
5. Архитектурные. Целесообразно озеленять большие и малые населенные пункты, делить их территорию на зоны с помощью насаждений. Немаловажное значение имеет высадка насаждений вокруг предприятий и вдоль дорог.

Особое значение необходимо придавать защите флоры и фауны. Их представители просто не успевают приспосабливаться к изменениям окружающей обстановки.

Действующие меры по сохранению экологии

Осознание драматической ситуации в экологии заставило человечество принимать срочные и действенные меры к ее исправлению.

Наиболее популярны такие направления деятельности:

1. Уменьшение бытовых и производственных отходов. Особенно это остро касается пластиковой посуды. Ее постепенно заменяют на бумажную. Проводятся исследования по выведению бактерий, которые питаются пластиком.
2. Очистка сточных вод. Для обеспечения различных отраслей деятельности человека ежегодно расходуются миллиарды кубических метров воды. Современные очистные сооружения позволяют очищать ее до природного состояния.
3. Переход к чистым источникам энергии. Это означает постепенный отказ от атомной энергии, двигателей и печей, работающих на угле и нефтепродуктах. Использование природного газа, ветровой, солнечной энергии и гидроэлектростанций обеспечивает чистоту атмосферы. Использование биотоплива позволяет значительно снизить концентрацию вредных веществ в выхлопных газах.
4. Охрана и восстановление земель и лесов. Проводится высаживание новых лесов в местах вырубок. Осуществляются мероприятия по осушению земель, защите их от эрозии.

Постоянная агитация в пользу экологии, меняет взгляды людей на эту проблему, склоняя их к бережному отношению к окружающей среде.

Перспективы решения экопроблем в будущем

В будущем основные усилия будут направлены на ликвидацию последствий техногенной деятельности человека и уменьшение вредных выбросов.

Для этого существуют такие перспективы:

1. Строительство специальных заводов для полной утилизации всех видов отходов. Это позволит не занимать новые территории под свалки. Полученную от сжигания энергию можно использовать для нужд городов.
2. Возведение тепловых электростанций, работающих на «солнечном ветре» (Гелий 3). Это вещество находится на Луне. Несмотря на большую стоимость его добычи, энергия, получаемая из «солнечного ветра» в тысячи раз превышает теплоотдачу от ядерного топлива.
3. Перевод всего транспорта на силовые установки, работающие на газу, электричестве, аккумуляторах и водороде. Это решение будет способствовать сокращению выбросов в атмосферу.
4. Холодный ядерный синтез. Этот вариант получения энергии из воды уже находится в стадии разработки.

Несмотря на серьезный ущерб нанесенный природе, человечество имеет все шансы вернуть ей первозданный вид.

Следующая глобальная проблема – сокращение биологического разнообразия. По прогнозам специалистов планета может потерять до половины своего биологического разнообразия. Возможные пути решения – увеличение площадей особо охраняемых природных территорий национального уровня, это в , Германии, . В России этот показатель очень низкий. Красная книга РФ включает перечень редких животных и растений, исчезновение которых за последние годы возросло в 1,6 раза.

Существуют также другие глобальные экологические проблемы, к числу которых относится снижение плодородия земли, исчерпание минеральных ресурсов, проблемы воды, демографическая проблема, обеспечение населения продовольствием и другие. Проблемы деградации сельскохозяйственной ресурсной базы исчисляются существованием самого . Всего за время существования земледелия потеряно 2 млрд. га биологически продуктивных почв. Основные причины утраты – это почв в основном из-за неконтролируемой подачи воды, машинной деградации почв (переуплотнение, нарушение структуры пахотного слоя и др.), также снижение естественного плодородия земли. Одним из наиболее серьезных проявлений деградации земли является «техногенное опустынивание». Проблема деградации земли тесно связана производством монокультур в . Как правило, монокультуры быстро истощают почвы, возникают экологические проблемы в связи с использованием химических удобрений. Особенно это характерно для ( , и др.). В России наблюдается устойчивая тенденция сокращения площадей продуктивных .

Что касается проблемы исчерпаемости минеральных ресурсов, то запасов нефти хватит на 40 лет, газа – на 60, угля – немногим более 100 лет, ртути – на 21 год т.д. Мировому сообществу рекомендуется провести тотальную реконструкцию глобальной экономической системы без ущерба экономического роста по трем направлениям: стабилизировать увеличение численности населения, перейти на альтернативные источники получения энергии, а также путем применения промышленных материалов, подающихся утилизации.

С точки зрения глобальных запасов, на Земле имеется огромный избыток , однако количество воды, не пригодной к использованию из-за загрязнений почти равно количеству, потребляемому всем хозяйством. На свои нужды человечество использует главным образом пресные воды, объем которых составляет немного больше 2% , причем распределение природных ресурсов по земному шару крайне неравномерно. В Европе, Азии, где проживает 70% , сосредоточено лишь 39% речных вод. Общее же потребление речных вод возрастает во всех регионах мира. Недостаток воды усугубляется ухудшением ее качества. Используемые в промышленности, сельском хозяйстве и в быту воды поступают обратно в водоемы в виде плохо очищенных или вообще неочищенных . В настоящее время к числу сильно загрязненных относятся многие реки — Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, и др. В России воды очищаются максимально до 80%, хотя существуют современные технологии, которые позволяют очищать воду до 100%. Загрязнение пресных вод продолжает прогрессировать и у нас в стране, за последние годы возрастает загрязнение не только поверхностных, но и подземных вод. За последние 50 лет уловы ценных видов промысловых рыб снизились в почти в 20 раз, а в бассейне – в 6 раз. В России резервуаром пресной воды являются реки, озера Иркутской области, Кемеровская область занимает второе место.

Абсолютно все тенденции ухудшения экологической ситуации распространяются на территорию России. Более того, Россия выступает как один из регионов, вносящих существенный вклад в развитие, сохранение и усиление отрицательных глобальных экологических тенденций. Ресурсо и энергопотребление в стране на единицу валового национального продукта в 2-3 раза выше, чем в странах , в 5-6 раз выше, чем в . Существуют две полярные точки зрения на природные особенности России. По одной оценки, большие площади заболоченных земель, способствуют усилению некоторых антропогенных воздействий. Исходя из другого подхода, Север России, Западная и Восточная Сибирь и Дальний Восток, подобно , являются центрами стабилизации окружающей среды первого порядка, которые в совокупности со Скандинавией представляют 13 млн. кв. км тайги и .

Известный американский историк, профессор Аризонского университета Дуглас Вайнер очень высоко оценивал научный экологический потенциал России 20-30 годов, так как в нашей стране впервые в мире стали выделять в качестве специально охраняемых территории для изучения экологических сообществ. Советское правительство было первым, кто воплотил эту идею. Кроме того, в нашей стране впервые было осознано значение планирования регионального землепользования и восстановление разрушенных ландшафтов, которые необходимо производить на основе экологических исследований. В настоящее время этими идеями и концепциями руководствуются, разрабатывая политику в области охраняемых территорий не только в России, но и во многих других странах. Эти же идеи получили международное признание в программе биосферных ЮНЭП.

Концепция устойчивого развития, с момента ее возникновения была подвергнута критике, но тем не мене она остается пока единственной реальной концепцией выживания человечества. Решение глобальных проблем связывают с формированием нового человека, по словам , человека ноосферы, то есть с сформированным экологическим мировоззрением. Инструментом формирования такой личности должна стат этика, а именно экологическая этика.

Как уже было отмечено выше, глобальные проблемы человечества, прежде всего, представляют опасность непосредственно для существования самого человека.

Чаще всего, как научной, так и в популярной литературе, рассматриваются следующие экологические проблемы, связанные с антропогенной деятельностью:

«Парниковый эффект» - это естественное природное явление, существование которого не связано с антропогенной деятельностью и существующее на планете благодаря наличию атмосферы. Более того, это явление является необходимым условием существования белковой формы жизни. «Парниковые» газы имеют природное происхождение. К ним относятся: водяной пар, оксиды углерода, серы, азота, некоторые другие неорганические и органические соединения (сероводород , аммиак , метан , и т.д.).

Однако деятельность человека приводит к увеличению выбросов этих газов, что в свою очередь может вызвать увеличение «парникового эффекта» и вследствие этого - изменение климата.

В природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе регулируется так, что его поступление равняется удалению. В настоящее время люди нарушают это равновесие. В результате сжигания топлива в атмосферу поступают дополнительные порции углекислого газа и других «парниковых» газов. Именно этот процесс рассматривается как тенденция, которая может привести к глобальному потеплению климата. В результате чего, возможно, будет происходить таяние полярных льдов, подъем уровня океана и возможные затопления.

Изменения разницы температур на полюсах и экваторе, возможно, вызовет и изменения циркуляции атмосферы. Более сильное потепление на полюсах приведет к ее ослаблению. Это изменит всю картину циркуляции и связанный с ней перенос теплоты и влаги, что повлечет за собой глобальное изменения климата. В большинстве районов, характеризующихся сейчас жарким и сухим климатом, количество атмосферных осадков увеличится, в умеренном поясе станет суше.

В тоже время существуют гипотезы и о том, что накопление в атмосфере твердых частиц, которые попадают туда при разнообразных выбросах, может вызвать и противоположный эффект - глобальное похолодание. Поскольку достаточно большое количество солнечных лучей может быть задержано и не попадет на землю, постепенно поверхность Земли будет охлаждаться.

В последнее время экологические концепции изменения климата и причин его вызывающих, существенно различаются между собой.

Не без основания существует концепция природного направленного изменения климата, основанная на периодических сменах климата на планете по типу похолодания-потепления. Причем эти изменения мало зависят от антропогенного вклада, а целиком связаны с космическими изменениями, с активностью солнца и общим циклом развития планеты.

Возможно, на современном этапе антропогенный вклад в усиление или уменьшение парникового эффекта не столь значителен в глобальном масштабе, но постоянное увеличение выбросов «парниковых газов» рано или поздно может привести к выраженным климатическим изменениям, которые станут роковыми для существования человечества.

Разрушение озонового слоя . Наряду с видимым светом, для Солнца также характерно ультрафиолетовое излучение. Особую опасность для белковых организмов представляет коротковолновая часть - жесткое ультрафиолетовое излучение. Свыше 99% его поглощается слоем озона в стратосфере. Озоновый слой - слой атмосферы (стратосферы) с повышенным содержанием озона (О 3), расположенный на высоте 20-45 км. Содержание озона в нем примерно в 10 раз выше, чем в атмосфере у поверхности Земли.

Озон образуется при поглощении ультрафиолетового излучения молекулами кислорода. Атомы кислорода отщепляются от этих молекул и, сталкиваясь с молекулами кислорода, соединяются с ними. Это же излучение разрушает молекулы озона. Образованию озона способствуют электрические разряды и присутствие в атмосфере оксидов азота и углеводородов. В процессе образования и разрушения озона происходит поглощение ультрафиолетового излучения.

Описаны три основных механизма разрушения озона атмосферы - водородный цикл, азотный цикл и хлорный цикл.

Основными веществами антропогенного происхождения, разрушающими озон, являются соединения типа фторхлоруглеводородов (фреоны) и оксиды азота. Оксиды азота могут иметь также и природное происхождение. Водородный же цикл является исключительно природным механизмом разрушения озонового слоя.

Механизм водородного разложения озона был открыт ещё в 1965 году и к настоящему времени хорошо изучен. Ключевая роль в них принадлежит группе гидроксила ОН - , образующейся при взаимодействии молекул водорода, метана и воды с атомарным кислородом.

Эти ионы довольно активно разрушают молекулы озона, выступая в качестве катализатора водородного цикла разложения озона, который может быть представлен следующими реакциями:

OH + O 3 = HO 2 + O 2 ,

HO 2 + O 3 = OH + 2 O 2 ,

Итог: 2 O 3 = 3 O 2 .

Всего цикл насчитывает более сорока реакций и всегда прерывается образованием воды по схеме:

OH + HO 2 = H 2 O + O 2 ,

OH + OH = H 2 O + O.

Легкие газы водород и метан, выделившиеся из недр на земную поверхность, быстро поднимаются до стратосферных высот, где активно реагируют с озоном. Вода, получившаяся в результате такой реакции, на стратосферных высотах замерзает с образованием стратосферных облаков. Наличие потоков водорода, метана, а также многих других газов, идущих из-под земли, давно уже подтверждено многократными инструментальными измерениями. В 80-е годы прошлого века А.А. Маракушевым была сформулирована гипотеза, что основным хранилищем планетарного запаса водорода является жидкое ядро Земли. Процесс кристаллизации твердого внутреннего ядра ведет к отгонке водорода во внешнюю наружную зону жидкого ядра, на границу с мантией.

Те же самые инструментальные измерения позволили обнаружить и важную особенность глубинной дегазации. Истечение газов неравномерно во времени и происходит в основном (в сотни раз больше, чем в других областях планет) в рифтовых зонах, расположенных на гребнях срединно-океанских хребтов. Очевидное совпадение главных озоновых аномалий и рифтовых зон служит веским аргументом в пользу водородной концепции.

Энергетический кризис . Современное энергопотребление человечества составляет около 10 13 Вт/год и основано на невозобновляемых запасах ископаемого топлива - каменного угля, нефти, газа. Оно примерно на порядок превышает доступную для использования человеком мощность возобновляемых источников энергии - солнечную, геотермальную, ветровую, приливную, гидромощность рек, и др.

Надвигающийся энергетический кризис связан не столько с тем фактом, что исчерпаемые источники энергии рано или поздно закончатся, а тем, что растущий антропогенный вклад в энергетику биосферы грозит ее устойчивости.

В естественных экосистемах, которые характеризуются состоянием стойкого гомеостаза, первичная продукция в основном перерабатывается гетеротрофными организмами, что обеспечивает замыкание биотического круговорота - необходимое условие устойчивого функционирования биосферы. В экосистемах суши около 90% продукции растительности потребляется редуцентами - бактериями и грибами-сапрофагами; около 10% продукции растительности потребляется червями, моллюсками и членистоногими и позвоночными. Все позвоночные, включая человека, потребляют не более 1 % продукции растительности, при таком соотношении экосистемы устойчивы.

В современной биосфере в антропогенный канал, образуемый людьми и домашними животными, по некоторым расчетам поступает около 25% всей первичной продукции растений. Естественно, что 25-кратное увеличение потребляемой продукции происходит уже не благодаря энергии Солнца , но в основном за счет дополнительных источников энергии.

Чтобы обеспечить замкнутость биотического круговорота в природно-хозяйственных системах, для поддержания современного антропогенного потребления людям необходимо сконструировать аналог естественных экосистем с мощностью порядка 10 15 Вт. Дополнительное энергопотребление в таких масштабах даже при наличии неограниченных запасов источников энергии может разрушить стабильность климата Земли.

Энергетический кризис тесно связан и с истощением кислородного запаса планеты. Ряд возрастания агрессивности топлива в отношении кислорода выглядит следующим образом: уголь, нефть, газ, водород.

При сгорании 1 части природного газа уничтожается 4 части кислорода (для нефти - 3,4, для угля - 2,7). Правда после этого кислород может частично возвращаться через углекислоту и фотосинтез. При водородном источники энергии - исчезает 8 кг кислорода на 1 кг водорода причем безвозвратно, так как образуется вода. Кроме того утечки водорода ведут к уничтожению озонового слоя.

Поэтому перспективны в этом отношении - возобновляемые источники энергии и топливо, не связывающее кислород в воду.

Демографический взрыв . Начало демографического взрыва относят к середине двадцатого века. Ежедневно население увеличивается на 250 тыс человека, 1 млн 750 тыс еженедельно 7,5 млн в месяц, 90 млн в год. При этом традиционно наблюдается наибольшая плотность населения в Европе, Китае и Индии, отдельные регионах Юго-Восточной Азии, Южной и Северной Америках, с преобладанием городского населения в данных областях. Быстрый рост населения в развивающихся странах резко обостряет экологические и социальные проблемы. Число жителей развивающихся стран составляет три четверти населения планеты, а потребляет всего одну треть общемировой продукции.

Чтобы продемонстрировать общую характеристику населения Земли приведем расчеты одного социологического исследования. Если бы все население Земли «сжать» до размеров деревушки с населением 100 человек, а все существующие соотношения современного человечества остались бы прежними, то получилось бы следующее: в ней проживали бы - 57 азиатов, 21 европеец, 14 представителей Сев, Центральн, и Южной Америки, 8 африканцев; 70 из 10 были бы не белыми; 50% всех богатств оказались бы в руках 6 человек и все они были бы гражданами США; 70 человек не умели бы читать; 50 страдали бы от недоедания; 80 человек жили бы в жилищах неприспособленных для проживания; только 1 человек бы имел высшее образование.

Хотя сам по себе факт уменьшения рождаемости в развитых странах в глобальном масштабе положительный, однако, в будущем он будет иметь негативное действие на общество. Все больше должна будет возрастать роль социальных институтов стареющего общества. Кроме того, в политическом плане более старое, более консервативное общество будет испытывать проблемы с нововведениями, что в конечном итоге вызовет проигрыш этого общества молодым, более мобильным системам развивающихся стран.

Истощение плодородия почв . Одним из следствий демографического взрыва является проблема голода. Общая площадь пахотных земель в мире - 1 млрд. 356 млн. га Общая площадь возможных пахотных земель - 5 млрд. га. Поскольку половина пахотных земель сейчас при нынешней технологии сельского хозяйства используется на истощение, происходит постепенно абсолютное сокращение пахотных земель. За исторический период человечество уже потеряло по своей вине - 2 млрд. качественных земель. И наиболее остро стоит проблема опустынивания, под угрозой которого находится 19% суши.

Поверхность суши, доступная человеку постоянно подвергается техногенному воздействию. Изменяются природные ландшафты, вырубаются леса, освоение новых территорий не учитывает необходимость поддержания динамического равновесия природных систем. Большой вред наносит неадекватная мелиорация, приводящая к засолению и заболачиваю почв, а также использование токсичных химических веществ, для повышения урожайности и для борьбы с «вредителями» сельскохозяйственных культур.

Кислотные осадки . Кислотными называют любые атмосферные осадки: дожди, туманы, снег, значение водородного показателя которых (рН) меньше 5,6.

Химический анализ показывает, что зачастую образование кислотных осадков связано с поступлениям в атмосферу оксидов углерода, азота, серы, фосфора, которые при при взаимодействии с парами воды, образуются кислоты. Эти вещества имеют как природное, так и антропогенное происхождение. Антропогенные выбросы происходят в результате сжигания топлива при работе угольных ТЭЦ, промышленных предприятий, автомобильного транспорта и т.д.

Значение рН важно с экологической точки зрения, так как от него зависит деятельность практических всех ферментов, гормонов в организме, регулирующих обмен веществ, рост и развитие. Особенно чувствительны к изменениям рН гидробионты (водные живые организмы).

Но в то же время ущерб не ограничивается гибелью водных организмов. Многие пищевые цепи, охватывающие практически всех диких животных, начинаются в водоемах.

Кислотные осадки вызывают деградацию лесов. Нарушая защитный восковой покров, они делают листья и хвою растений более уязвимыми для насекомых, микоорганизмов и других патогенных организмов.

Воздействуя на почву, кислотные осадки нарушают почвенные экосистемы. При низких значениях рН уменьшается активность редуцентов и азотфиксаторов, что еще сильнее обостряет дефицит питательных веществ: почвы теряют плодородие. Кроме того, в кислой среде соединения алюминия и других металлов становятся растворимыми и оказывают сильное токсическое действие на почвенную биоту, растения, животных.

В борьбе против закисления почв огромное значение имеет буферная емкость почвы. В качестве буфера многие природные системы содержат карбонат кальция. В сельском хозяйстве издавна используется известкование почвы - как агротехнический прием, направленный на нейтрализацию кислых почв.

Загрязнение Мирового океана . Возрастающая эксплуатация ресурсов Мирового Океана уже сама по себе оказывает все более сильное воздействие на его экосистему. Однако имеются и мощные внешние источники загрязнения - атмосферные потоки и материковый сток. В результате на сегодняшний день можно констатировать наличие загрязняющих не только в зонах, прилегающих к материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и в открытых частях океанов, включая высокие широты Арктики и Антарктики.

В Мировой океан ежегодно сбрасывается более 30 тыс. различных химических соединений, общей массой - несколько млрд. тонн. Самыми опасными являются загрязнители отравляющего, мутагенного или канцерогенного действия на морские организмы - углеводороды, токсичные металлы, радиоактивные вещества. Помимо их возрастает роль и биологического загрязнения.

В последнее время особую опасность для загрязнения Мирового океана представляют техногенные аварии, например, авария в Мексиканском заливе и поступление радиоактивных веществ при аварии на атомной станции Фукусима.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии.

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество.

Загрязняющие вещества изменяют физико-химические свойства вод, определяющие газообмен, потоки солнечной радиации и теплоты через его поверхность. Все это у целом может представлять серьезную угрозу устойчивости экосистемы Мирового океана и все биосферы в целом.

Наведенная сейсмическая активность . Наведенные землетрясении, возникающие в результате антропогенной деятельности часто связаны как с прямым разрушением целостности в результате взрывов, так и с косвенным воздействием, например, при строительстве гидротехнических сооружений.

Проводя подземные ядерные взрывы, закачивая в недра или извлекая оттуда большое количество воды, нефти или газа, создавая крупные водохранилища, которые своим весом давят на земные недра, человек, сам того не желая, может вызвать подземные удары. Повышение гидростатического давления и наведенная сейсмичность вызываются закачкой флюидов в глубокие горизонты земной коры.

Слабые и даже более сильные “наведенные” землетрясения могут вызывать крупные водохранилища. Накопление огромной массы воды приводит к изменению гидростатического давления в породах, снижению сил трения на контактах земных блоков. Вероятность проявления наведенной сейсмичности возрастает с увеличением высоты плотины.

Увеличение активности слабых землетрясений наблюдалось в момент заполнения водохранилищ Нурекской, Токтогульской, Червакской гидроэлектростанций.

В Индии, в 1967 году в районе плотина Койна, возникло землетрясение с магнитудой 6.4, от которого погибло 177 человек. Оно было вызвано заполнением водохранилища. Рядом расположенному городку Койна-Нагар был причинен большой ущерб. Случаи возникновения сильных наведенных землетрясений с магнитудами около шести известны при строительстве Ассуанской плотины в Египте, плотины Койна в Индии, Кариба в Родезии, Лейк Мид в США.

При неблагоприятном сочетании техногенных факторов, и особенностей природного деформационного процесса возрастает вероятность возникновения техногенных землетрясений, а также значительных смещений земной поверхности, способных привести к аварийным катастрофическим ситуациям.

Политические, экономические и социальные проблемы, которые касаются интересов всех стран и народов, всего человечества, называют глобальными. Глобальные проблемы возникли на рубеже XIX и XX вв., Когда в результате колониальных завоеваний все заселенные территории мира были разделены между ведущими странами и привлеченные в мировое хозяйство. В это время зародилась и первая глобальная политический кризис, вылившийся в Первую мировую войну.

Все глобальные проблемы можно разделить на политические, экономические, демографические, социальные и экологические. Самыми опасными для человечества е политические проблемы: а) войны и мира и гонки вооружений в глобальном масштабе; б) экономического и политического противостояния Востока и Запада, Севера и Юга; в) решение региональных религиозных и военно-политических конфликтов в Европе, Азии и Африке. На второе место вышли экологические проблемы: уничтожение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, обеднение генофонда биосферы.

Очень разнообразны демографические проблемы в разных регионах мира. Для стран третьего мира характерный "демографический взрыв", а в развитых странах наблюдается старение и депопуляция населения. Многочисленные социальные проблемы (здравоохранение, образование, наука и культура, социальное обеспечение) для своего решения требуют большого количества средств и подготовки квалифицированных специалистов. Наибольших успехов за последние десятилетия человечество достигло в решении глобальных экономических проблем - сырьевой и энергетической. Однако во многих регионах мира эти проблемы, так же "как и еще одна - продовольственная проблема - очень острыми. Все большую актуальность приобретают такие межотраслевые проблемы, как освоение Мирового океана и космоса.

С началом XXI в. устойчивые и хорошо известны тенденции формируют будущее цивилизации, а именно: рост численности населения, повышение температуры, падение уровня грунтовых вод, сокращение посевных площадей на душу населения, уменьшение площадей лесов, потеря растительных и животных видов, энергетический кризис и др. Предполагаемый рост населения в течение следующего полувека может больше повлиять на развитие экономики, чем любая другая тенденция, углубляя почти все другие экологические и социальные проблемы.

Вообще проблема - это теоретическое или практический вопрос, требующий исследования и решения, а проблемная ситуация - совокупность обстоятельств, требующих исследования. Экологической она становится тогда, когда базируется на использовании экологического подхода, который предусматривает исследование окружающей среды из-за условий обитания живых организмов, в том числе человека. В таком случае среда рассматривается как совокупность факторов существования населения. А экологическая проблема - это нерешенный задачи, а не процесс. Она не может быть отрицательной или положительной как ситуация, обстановка, состояние.

Итак, экологическую проблему понимают как неизученный или слабовивчений аспект взаимодействия человека и окружающей среды, который требует дальнейшего исследования и решения. При этом необходимо рассматривать две социальные функции природной среды - жизнеобеспечения человечества как части живой природы и обеспечения производства необходимыми природными ресурсами. Экологические проблемы - это противоречия, которые возникают в системе вещественных, энергетических, информационных связей общества с природной средой, их влияние на человека и условия его жизнедеятельности.

Еще одно понятие - "экологический кризис". По определению Н.Ф. Реймерса (1990), экологический кризис - это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Экологический кризис характеризуется не просто и не столько усиленной действием человека на природу, но и резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Современный экологический кризис имеет глобальный характер и охватывает всю биосферу. Она является следствием всей совокупности хозяйственной деятельности нашей цивилизации и проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты.

Численность населения планеты с начала XX в. выросла более чем в три раза, а площади, занятые растительностью - источником производства кислорода, - сократились за это время на треть. Эрозия ежегодно разрушает в мире 26 млрд га плодородных почв. За последние 100 лет содержание углерода в атмосфере увеличилась в 10 раз. И это не удивительно, ведь за последние 30 лет было уничтожено 50% тропических лесов Азии и Латинской Америки, которые поглощали углерод. Из-за загрязнения атмосферы повреждено более половины деревьев в ФРГ и других странах Западной Европы. В результате деятельности человека появилась реальная угроза парникового климатического эффекта.

Вследствие бурного роста населения планеты возникает немало и других проблем. Особенно остро стоит демографическая проблема в развивающихся странах, и сотни миллионов людей, по-прежнему обречены на голод и нищету; 40% населения неграмотны; около 800 млн человек постоянно недоедают; ежегодный доход половины населения не превышает 120 долл. на человека. Развивающиеся страны, до сих пор остаются глобальным центром напряженных ситуаций и военных конфликтов.

Несмотря на это, можно определить глобальные проблемы как общемировые, касающихся интересов всех наций и государств, всех классов, социальных групп, политических партий, общественных организаций и каждого человека в частности. Как любое социальное явление глобальные проблемы требуют систематизации и классификации. Предлагают разделять их на две большие группы. Первая группа объединяет проблемы, действующих в системе "человек - природа", вторая - проблемы в системе "человек - человек". К первой группе относятся:

Проблемы населения Земли и его жизнеобеспечения (продовольственная, энергетическая, сырьевая, а также демографическая проблемы);

Проблемы защиты окружающей среды (их называют экологическими)

Проблема освоения космического пространства и Мирового океана;

Проблема предотвращения стихийных бедствий и борьбы с их последствиями.

Ко второй группе относятся:

Проблема ликвидации отсталости (экономической, культурной и др.) Развивающихся стран;

Обеспечения безопасности развития и приумножения духовной культуры;

Проблема совершенствования образования, информатики;

Проблема борьбы с преступностью, наркоманией и другими негативными социальными явлениями, в частности с международным терроризмом;

Проблема борьбы против опасных заболеваний, особенно тех, которые имеют связь с социальными проблемами (СПИД и т.п.);

Одна из самых острых - проблема сохранения мира во всем мире.

Есть и другое деление глобальных проблем - по характеру. Во-первых, это преимущественно социально-политические проблемы (предотвращения ядерной войны, прекращение гонки вооружений; мирное решение региональных, межгосударственных и межнациональных вооруженных конфликтов, укрепление системы общей безопасности). Во-вторых, это социально-экономические проблемы (преодоление экономической и связанных с ней культурной отсталости и нищеты, поиск путей решения энергетической, сырьевой и продовольственной кризиса; оптимизация демографической ситуации, особенно в развивающихся странах; освоение в мирных целях околоземного пространства и Мирового океана).

К третьей группе можно отнести социально-экологические проблемы, обусловленные загрязнением окружающей среды, необходимостью рационального использования природно-ресурсного потенциала планеты. И наконец, четвертая группа охватывает проблемы человека (обеспечение социальных, экономических, индивидуальных прав и свобод, борьба с голодом, эпидемическими заболеваниями, культурной отсталостью; преодоление отчуждения человека от природы, общества, государства, других людей и результатов собственной жизнедеятельности).

Каждый раздел проблем дает возможность проследить взаимосвязи как внутри каждой из групп, так и между группами, ведь каждая проблема переплетается и взаимодействует с другой. Так, любые усилия, направленные на защиту окружающей среды, теряют смысл, если человечество будет находиться в состоянии термоядерной войны; решение же экологической проблемы во многом зависит от решения проблем бедности и отсталости, ведь непрерывное уничтожение многих видов животных и растений будет продолжаться до тех пор, пока не уменьшится задолженность развивающихся стран. Современное перемещения глобальных проблем в центр политической жизни способствует разработке конструктивных программ решения на международном уровне.

С развитием цивилизации и научно-технического прогресса, бурным ростом численности населения на Земле, объемов производства и его отходов проблемы отношений между природой и обществом все обостряются. Страшной действительностью стали голод, отравленные реки и моря, душное вредный воздух в крупных промышленных центрах, потерянные леса, сотни пропавших видов животных и растений, угроза климатических аномалий, эрозия и почти полное истощение почв в аграрных районах. Первоисточником и первопричиной бурного развития глобального экологического кризиса является, как считают международные эксперты, демографический взрыв, непременно сопровождается увеличением темпов и объемов сокращения природных ресурсов, накоплением огромного количества отходов производства и быта, загрязнением окружающей среды, глобальными климатическими изменениями, болезнями, голодом, и в конце концов - вымиранием.

С развитием энергетики, химии, металлургии и машиностроения мира начало угрожать накопления отходов от синтетических стиральных порошков, нефтепродуктов, тяжелых металлов, нитратов, радионуклидов, пестицидов и других вредных веществ, не усваиваются микроорганизмами, не разлагаются, а накапливаются тысячами тонн в почвах, водоемах, подземных водах. Последствиями этого являются осложнения получения необходимых веществ, энергии и информации из природной среды; загрязнение окружающей среды отходами производства; нарушение информационных связей в природе, обеднение биологического разнообразия; ухудшение здоровья населения, состояния экономики, социальной стабильности.

Проблема исчерпания и истощения природных ресурсов. В мире есть природные ресурсы, контролировать и хранить которые невозможно усилиями только отдельных государств. Они либо находятся в международном пространстве (открытое море, Космос), или перемешиваются между разными странами и континентами. Это атмосферный воздух, ресурсы Мирового океана и пресной воды, природные богатства Антарктиды, животные, мигрируют. Использовать и охранять их возможно только при условии международного сотрудничества.

Есть реальная опасность исчерпания или истощения известных и доступных для использования ресурсов Земли: железной руды, меди, никеля, марганца, хрома, алюминия, не говоря уже о нефти и газе. Решение этой проблемы требует комплексного использования сырья, внедрения ресурсосберегающих технологий, регенерации вторичных ресурсов. Поскольку развитие неотъемлемо связан с эксплуатацией природных ресурсов, то в экономических и технических решениях должны учитываться экологические аспекты. Особенно острой при этом является проблема рационального развития энергетики.

Глобальная энергетическая проблема. В современной структуре энергобаланса мировой энергетики преобладают традиционные энергоносители - нефть и газ, уголь, уран. Находятся основные виды топлива на планете крайне неравномерно. Поэтому вполне очевидно, что основные проблемы этой системы хозяйства заключаются в необходимости перестройки мировой энергетики, изменения ее структуры, внедрения энергосберегающих технологий, использование альтернативных источников энергии. К тому же, развитие энергетики непременно должен затормозить темп развития, поскольку уже сегодня ощутимо тепловое загрязнение - повышение температуры.

Проблема рационального использования земельных ресурсов и производство продовольствия. Развитие агропроизводственной сферы связан с усилением антропогенного воздействия на природную среду и стимулируется обострением демографической ситуации на планете. В отдельных регионах, например, в восточной и центральной части Африки, южной и юго-восточной части Азии; в Южной Америке - в горных районах Анд и Амазонии сложилась напряженная ситуация с обеспечением населения продовольствием, причиной чего является неравенство в социально-экономическом развитии стран и кое-где стихийные бедствия.

Но проблема обеспечения мира продовольствием заключается не в том, что в мире не хватает сельскохозяйственных продуктов (на планете производится на душу населения достаточно зерна, мяса, сахара, овощей и т.д.), а в том, что размещение их производства не совпадает с географией спроса на продовольствие. Северная Америка и Западная Европа имеют избыток сельскохозяйственных продуктов. В то же время в развивающихся странах, производительность сельского хозяйства все еще слишком низкая. Итак, путь к решению проблемы заключается в поиске возможностей повышения производительности сельского хозяйства, прежде всего в развивающихся странах.

Важной является проблема использования ресурсов Мирового океана - биологических, минеральных, энергетических. Океан - это также «легкие» планеты, которые обеспечивают основную часть регенерации кислорода (на суше такую роль играют леса) и является своеобразным регулятором температуры на земном шаре. Особенно усилилась хозяйственная деятельность в Мировом океане во второй половине XX в. Выросла добыча минеральных ресурсов (нефть, газ, зале-зо-марганцевые конкреции, магний и др.), Что сопровождается увеличением загрязнения океанов. До предельно допустимых показателей приближается вылов рыбы и других морепродуктов. Сильно загрязненными являются такие акватории Мирового океана, как зона Карибского бассейна, Северного и Балтийского, Средиземного и Черного морей, Персидского залива, вод у южного побережья Японских островов.

К сожалению, этот список глобальных экологических проблем человечества можно еще долго продолжать. Особое место среди них занимает энергетическая проблема, которая уже несколько десятилетий ассоциируется с понятием "энергетический кризис".