В лекции рассматриваются следующие вопросы:
7. Природные причины экологических кризисов: кризисы региональные и кризисы глобальные.
8. Человечество - одна из причин региональных и глобального экологических кризисов.
9. Особенности экологических систем муссонного климата юга Дальнего Востока.
10. Экологическая роль степных и лесных пожаров в ускорении биологического круговорота.
11. Ритмические изменения климата и динамика экосистем.
12. Антропогенные экосистемы и их экологическое несовершенство.
13. Экологический ресурс юга Дальнего Востока: принципы его рационального использования.
14. Энергетическая и вещественная неэффективность современной цивилизации по сравнению с биосферой на примере юга Дальнего Востока.
15. Некоторые принципы оптимальной организации производства и технологический круговорот вещества.
16. Может ли человечество избежать экологической катастрофы?
Лекция была прочитана 29 марта 2012 г. на "Профессорских чтениях" в институте Технологии и бизнеса в г. Находка для преподавателей школ и вузов города и района. Судя по реакции слушавших, содержащаяся в ней информация не была для них бесполезна. Думаю, она не будет бесполезна преподавателям, учащимся и студентам других сел и городов России.
Экология в настоящее время стала мировоззренческой наукой, многочисленные статьи и монографии, учебники и учебные пособия посвящены вопросам выживания Человека на планете и сохранению равновесия в биосфере. Как учебная дисциплина экология изучается почти на всех факультетах университетов (Петров, 1998; Колесников, 2003; Николайкин и др., 2003; Хотунцев, 2002; Шилов, 2003; и др.) Однако все еще остается много проблем, которые современной экологией не решены. А количество публикаций по экологии некак не восполняет недостаток идей и теоретических концепций.
Причинами экологических кризисов являются резкие изменения климата, состава атмосферы и почвы, уничтожение растительных сообществ и животного населения, повышение радиации и другие факторы, резко выводящие экосистемы из равновесия. В состоянии равновесия все компоненты экосистемы находятся в состоянии подвижного равновесия друг с другом. Если происходят отклонения в одном компоненте экосистемы, то другие компоненты изменяются таким образом, что бы этот компонент вернулся в свое нормальное состояние. Саморегуляция в экосистеме происходит благодаря прямым и обратным связям. У каждой экосистемы есть пределы изменения параметров, при которых она еще может вернуться в расновесное состояние. Но когда изменение превышает эти пределы, то система разрушается или переходит в новое равновесное состояние, в котором норма каждого компонента будет уже другой. Например, если выборочно убрать из древостоя 10-15% деревьев, то экосистема леса через несколько лет восстановится, и на месте вырубленных деревьев вырастут новые, возобновившиеся из семян, сохранившихся в почве. Но если вырубить все деревья, выкорчевать пни и землю распахать, то экосистема леса не восстановится. Она может возникнуть здесь заново, если поле перестанут пахать, и на это место попадут семена тех видов деревьев, кустарников и трав, споры мхов, плаунов и папоротников, которые здесь прежде росли. Но для этого потребуется очень много времени.
Я уже писал, что условия на Земле не остаются неизменными, причем эти изменения происходят циклически и ациклически. Изменяется циркуляция атмосферы и структура морских и океанических течений, раздвигаются или сдвигаются блоки земной коры, исчезают одни моря и океаны и появляются другие и в других местах. Если бы мы смогли увидеть карту Земного шара, который был 500 млн. лет назад, то мы не признали бы, что это наша планета, настолько изменилось с тех пор очертание морей и суши.
Проблемы современности
Экологический кризис представляет собой особый уровень взаимодействия между окружающей средой и обществом, в котором до предела обострены разногласия политики и экологии. Причиной этого обычно становится повышенное удовлетворение интересов общества и игнорирование проблем использования окружающей среды, а также ее своевременной защиты и охраны. Иными словами, это критическое состояние живой и неживой природы, которое вызвано усиленной деятельностью человечества. Современный экологический кризис распространился на все страны, которые поддерживают научно-технический прогресс. Активное развитие машиностроения, энергетики, химической и пищевой промышленности неизбежно повлияло на протекание процессов, существующих в биосфере. В результате интенсивного потребления энергетических и материальных ресурсов значительно увеличился прирост населения, что только усугубило ситуацию - загрязнение биосферы, разрушение существующих экосистем, изменение структуры земляного покрова, а также изменение климатических условий.
Из глубин времени до наших дней
Первый экологический кризис произошел еще во времена первобытного человека, когда человеческая популяция истребила практически всех крупных млекопитающих. Из-за острой нехватки пищевых ресурсов люди были вынуждены заняться собирательством, земледелием и скотоводством. Однако именно это и положило начало противостоянию человека и природы. С течением времени первобытное общество все больше отдалялось от привычного и естественного цикла природы, в основе которого лежала взаимозаменяемость компонентов и безотходность различных процессов. Таким образом, человечество и природа настолько разобщились, что возврат индивида к естественной среде стал практически невозможен. Во второй половине ХХ века перед обществом предстал еще один глобальный экологический кризис.
Причины возникновения
Поскольку человек является важной составляющей экосистемы, в которой он обитает, то общественные и природные отношения также можно считать единым целым, которое видоизменяется под воздействием производственной деятельности. Экологическая катастрофа становится глобальным понятием, которое затрагивает каждого индивида. Перечислим основные факты, которые могут указывать на приближающийся экологический кризис:
Пути решения проблемы
Экологи современности выявили несколько направлений, с помощью которых можно остановить экологический кризис или же свести к минимуму его последствия.
- Повсеместное внедрение малоотходных, а также безотходных производств, совершенствование имеющихся технологических процессов.
- Административно-правовое воздействие на население планеты для повышения эффективности экологической дисциплины.
- Экономическая защита биосферы.
- Просвещение населения и развитие экологического воспитания.
Поиск причин деградации природной среды и решение экологических проблем, возникших хотя и не в последнее время, начались довольно поздно в истории человеческого общества. Однако, как показывает жизнь, исследование экологического равновесия уменьшает возможности его восстановления и вложение капитала приносит большую прибыль. Они не появлялись как экономические проблемы, пока не угрожали самому способу организации производственного процесса, организации, которая базируется и не может осуществляться без все большей эксплуатации двух источников богатства: земли и трудящегося.
К тому же ответы, которые даются на вопрос, почему возникают экологические нарушения, часто различны и неполны, а некоторые из них носят классовый характер, и их вообще нельзя считать научными. Например, центральная проблема, из-за которой специфические трудности природной среды являются только симптомами состоит в том, что человечество систематически уменьшает возможности природной среды, губит то, чем оно располагает. Однако, такой ответ не полный, т.к. не раскрывает социально-экономических отношений, в которых осуществляется производство, особенности технологий, приводящих к экологическим нарушениям, ибо деградация природной среды возникает не только как последствие «освоения» природы с развитием производительных сил, но и при использовании этих производительных сил на производстве в рамках определенных социально-экологических отношений. Производство, с самого начала руководствуясь только прибылью, показывало свое деструктивное отношение к природной среде.
Сегодня нарушение экологического равновесия выражается во многих формах. Можно сказать, что существует единое мнение о том, что основными формами являются: нерациональная эксплуатация невозобновляемых природных ресурсов (источников сырья и энергии), сопровождаемая опасностью быстро исчерпаться; загрязнение биосферы вредными отходами; большая концентрация хозяйственных объектов и урбанизация, оскудение природных пейзажей и сокращение свободных территорий для отдыха и лечения. Основными причинами этих форм выражения экологического кризиса являются быстрый экономический рост и форсированная индустриализация, приводящая к урбанизации.
Быстрый экономический рост, основанный на развитии производительных сил, обеспечивает и их дальнейшее развитие, улучшение условий труда, уменьшение бедности и увеличение общественного богатства, подъем культурного и материального богатства общества и увеличение средней продолжительности жизни.
Но в то же время следствием ускоренного экономического роста является деградация природы, т.е. нарушением экологического равновесия. С ускорением хозяйственного развития убыстряется экономическое освоение природы, интенсифицируется использование природных материалов и всех ресурсов. С экспоненциальным ростом производства растут и все производственные ресурсы, растет использование капитала, растрата сырья и энергии и твердых веществ и отходов, которые все более интенсивно загрязняют окружающую среду так, что загрязнение природы происходит по экспоненциальной кривой.
Последствия урбанизированного экономического роста для природной среды бывают многоплановые, прежде всего более интенсивное использование природных ресурсов, в первую очередь невосполнимых, ставит нас перед опасностью их полной выработки. В то же время с ростом эксплуатации природных ресурсов увеличивается количество отходов, вносимых в природу. Огромные растраты сырья и энергии, сопровождающие индустриальное развитие, направляют современную технологию н быстрый поиск природных ресурсов. А производство вторичных продуктов увеличивает массу и число новых веществ, которых нет в природе и которые не имеют природных ассимиляторах, таким образом, в экосфере появляется все больше материалов, ей не присущих и которые она не может переработать или употребить в своих жизненных процессах. Можно свободно согласиться с тем, что специфичность современной экологической ситуации вытекает как из увеличивающегося воздействия человека на природу, так и из качественных изменений, вызываемых количественным ростом производительных сил в мире. И первый и второй моменты опираются на современный научно-технический прогресс, господствующую технику производства, которые преимущественно создаются развитыми капиталистическими странами. Развитие техники и технологии прежде всего ориентировано на одностороннюю эксплуатацию природных источников, а не на их обновление и расширенное воспроизводство, это ведет к ускоренной выработке редких невозобновляемых ресурсов. Новая техника вносит в свою очередь такие изменения в природную среду, которые не приспособлены эволюционно к господствующим в ней условиям, идет ли речь о новых процессах и реакциях, или о массовом производстве за короткий срок. Эти относительно стремительные перемены отличаются от ритма природных процессов, где мутации происходят в довольно большие временные промежутки. Это несоответствие между эволюционным ходом природных макропроцессов и изменениями в результате деятельности людей в отдельных компонентах природной системы создает значительные нарушения в природной среде и является одним из факторов настоящего экологического кризиса в мире.
Деградация природной среды и вытекающие из нее экологические нарушения не являются продуктом только технологического развития и выражением временных и случайных нарушений. Напротив, деградация природной среды представляет собой показатель глубочайшей индустриальной цивилизации и сверхинтенсивного способа производства. Поскольку индустриальная система капитализма сильно увеличивает возможности производства и власть над природной, то она содержит и семена систематического распыления человеческих и природных сил. Экономическая экспансия производственного потенциала, где рационально только то, что она приносит прибыль (власть, деньги и возможности), достигается ценой распыления природных источников и амбиента… Производство, основанное на трех китах: прибыль, возможность, престиж, - на искусственном стимулировании потребностей, искусственном изнашивании и ускоренной замене продуктов производства, становится одной из основных причин нарушения природы. Поэтому защита природной среды от деградации, точнее защита природной среды, а улучшение в современном обществе не могут происходить в антигуманных отношениях, основанных на слепой погоне за прибылью.
В экономике, ставящей своей целью максимальное увеличение прибыли, существует комбинация факторов: природных источников (воздух, вода, минералы, которые были до сих пор бесплатными и для которых не существовало замены); средств производства, представляющих недвижимый капитал (которые изнашиваются и которые нужно заменять более мощными и эффективными), и рабочей силы (которая также должна воспроизводиться). Борьба за достижение цели определяющим образом влияет не только на способ, по которому происходит комбинация этих факторов, но и на относительное значение, которое придается каждому из этих факторов. Если в комбинации этих факторов предприятие единственно заинтересовано в производстве максимума товарной стоимости при минимальных затратах, выраженных в деньгах (монетарно), то оно и стремится обеспечить наибольшее функционирование редких и дорогих машин, а что касается физического и психического здоровья рабочих, то их можно часто менять, и это недорого стоит. Также предприятие стремится уменьшить свои расходы и делает это главным образом за счет экологического равновесия, потому что уничтожение экологического равновесия не ложится на них грузом. Логика предприятия - произвести то, что можно дорого продать, даже если ценные (полезные) вещи можно производить при меньших расходах(затратах).
В течение последнего столетия хозяйственная деятельность человечества привела к очень серьезному загрязнению разнообразными отходами производства нашей планеты. Воздух, вода и почва в районах крупных промышленных предприятий содержит часто токсичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую норму. Так как причины существенного превышения ПДК довольно часто наблюдается рост заболеваний, связанные с загрязнением окружающей среды. За последнее десятилетие средства массовой информации и специалисты, а за ними и население стали применять термин экологический кризис (ЭК). Экологический кризис - необратимое критическое состояние окружающей природы, угрожающее существованию человека и отражающее несоответствие развития производительных сил и отношений.
На вопрос, насколько опасной является современная экологическая ситуация, даже ученые отвечают по-разному. Их взгляд можно разделить на три принципиально различные позиции:
- 1. Современная ситуация в мире представлен глобальным экологическим кризисом, который вскоре может привести к катастрофе (Н.Н. Моисеев, В.А. Зубаков, Н.Ф Реймерс, Б. Коммонер, А. Печчеи и прочие). Её сторонники считают, что кризис, в который только мы еще вступаем, есть аналог в далеком прошлом. Большинство считают таковым позднепалеолитический кризис, что разрешает неолитическую революцию получать за некий прототип искомый выход из глобального экологического кризиса.
- 2. Мир вступил уже в глобальную экологическую катастрофу (основываются на исследованиях В.Г. Горшкова и развивается К.Я. Кондратьевым, К.С. Лосевым, В.П. Казначеевым и др.). По мнению их: «Сейчас все мы живем в период развивающейся глобальной экологической катастрофы, обусловленной хозяйственной деятельностью человечества, которое в считанные десятилетия нарушило баланс, поддерживающийся биосферой млрд. лет…»
- 3. На данный момент не существует никакого глобального экологического кризиса, есть только лишь локальные причины загрязнения (А.О. Бринкен, С.Б. Лавров, Ю.П. Селиверстов).
Формирование и развитие человеческого общества сопровождались региональными и локальными экологическими кризисами антропогенного генезиса. Можно предположить, что на пути человечества впереди научно-технического прогресса навязчиво, как тень, сопровождаются негативными моментами, резкое усугубление которых приводит к экологическому кризису. Но раньше имели место региональные и локальные кризисы, так как само влияние человека на среду носило преимущественно региональный и локальный характер, и никогда не было столь важным, как в современную эпоху. Нынешняя экологическая ситуация чревата глобальным экологическим коллапсом, так как современный человек рушит механизмы целостного функционирования биосферы в планетарном масштабе. Кризисные точки, как в проблемном, так и в пространственном значении становятся все больше, и они оказываются тесно взаимосвязанными между собой, формируя своего рода сеть, делающуюся все более частой. Именно эта обстановка и разрешает считать о наличии глобального экологического кризиса и угрозой экологической катастрофы.
Прежде всего, следует разделить определения «глобальный экологический кризис» и «локальный экологический кризис». Локальный кризис проявляется в местном подъеме уровня загрязнений - тепловых, шумовых, химических, электромагнитных - за счет одного или нескольких тесно расположенных источников. Обычно, локальный кризис может быть менее или более легко преодолен административными или экономическими границами, например, за счет улучшения технологического процесса на предприятии-загрязнителе или за счет его перепрофилирования или закрытия.
Наиболее серьезную опасность представляет глобальный экологический кризис. Он является результатом всей совокупной хозяйственной деятельности нашей цивилизации и обнаруживается в перемене характеристик природной среды в масштабах планеты и, следовательно, опасен для всего населения Земли. Бороться с глобальным кризисом гораздо сложнее, чем с локальным, и эта задача будет считаться решенной только в том, случае если будет минимизация загрязнения, произведенная человечеством, до предела, с которым природа Земли будет в состоянии справиться самостоятельно.
Профессор Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Г.В. Лисичкин в статье «Экологический кризис и пути его преодоления» говорил, в настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре существенных компонента: парниковый эффект, кислотные дожди, загрязнение планеты супер экотоксикантами и озоновыми дырами.
Кислотные дожди - это атмосферные осадки, кислотность которых ниже чем 5,5. Такое закисление осадков происходит в результате попадания в атмосферу оксидов азота и серы. Источники загрязнения в основном соединены с процессами сгорания нефти, каменного угля и природного газа, в своем составе содержащие сераорганические соединения. Окись азота - предшественник азотной кислоты - попадает в атмосферу главным образом в составе дымовых газов тепловых электростанций и выхлопов двигателей внутреннего сгорания. Кислотные осадки губительно воздействуют на биосферу, произведения искусства, технические сооружения. Было установлено, что под влиянием кислотных снегов и дождей (атмосферных осадков) за последние годы очень сильно понизился водородный показатель тысячи озер Европы и Северной Америки, а это, привело к резкому ухудшению их фауны и исчезновению многих видов организмов. Так же кислотные осадки вызывают деградацию лесного массива: в Северной Европе от них пострадало сильно приблизительно 50% деревьев. При снижении кислотности резко обостряет эрозия почвы и усиливается подвижность токсичных металлов.
Парниковый эффект характерен нагревом внутренних слоев атмосферы за счет поглощения "парниковых газов". Такой эффект существенно приводит к изменению климата, которому грозит чреватостью непредсказуемых последствий. Например, к подъему уровня Мирового океана, затопление низменных участков суши из-за таяния антарктических и арктических льдов. Основными источниками "дополнительного" углекислого газа, которые вызывают парниковый эффект, - это автомобильные двигатели, топка тепловых электростанций, лесные пожары, то есть источники, напрямую связанные с технологической деятельностью человека.
Следующий компонент глобального экологического кризиса это загрязнение поверхности Земли супер экотоксикантами, к которым относят полихлорированные бифенилы, хлордиоксины, полициклические ароматические углеводороды, некоторые тяжелые металлы (свинец, ртуть и кадмий) и долгоживущие радионуклиды. Все эти источники загрязнений попадают в окружающую среду в результате аварий на производствах с химическими технологическими процессами, при неполном сгорании топлива в автомобильных двигателях внутреннего сгорания, неэффективная очистка сточных вод, катастрофа в ядерных реакторах и даже утилизация полимерных изделий на садовых участках в кострах. Суперэкотоксиканты влияют на организм человека, приводя к многочисленным хроническим заболеваниям, аллергиям, увеличивая летальные исходы, нарушая генетический аппарат человека и животных.
Как известно, озоновый слой, поглощает опасное для всех живущих существ на земле, биологически активные ультрафиолетовые излучения Солнца. Наблюдая за концентрацией озона в озоновом слое, которые проводились только за последние несколько десятилетий, регистрируется ее существенное локальное снижение (до 50% от начальной). Такие места, получили название "озоновые дыры", в основном обнаруживающиеся над Антарктидой. В настоящее время количественный учет их невозможен, поэтому единого объяснения причин образования и затягивания озоновых дыр не существует. Тем не менее, средства массовой информации и учебно-методическая литература активно распространяют фреоновую теорию разрушения озонового слоя. Суть ее заключается в том, что фреоны (хлорфторуглероды) масштабно применяются в качестве хладагентах, вспенивателе пластмасс, носителей газов в аэрозольных баллончиках, средств пожаротушении. Проведя свою рабочую функцию, большая часть фреонов попадает в верхнюю часть атмосферы, где под воздействием света разрушается с образованием свободных атомов хлора.
Таким способом один атом хлора может разрушить не менее 10 тысяч молекул озона. Следует, отметить, что представления о роли фреонов в разрушении озонового экрана нашей планеты являются только лишь гипотезой. С ее помощью сложно объяснить причины периодического снижения концентрации озона над Антарктикой, тогда как в Европе и США не менее 90% фреонов попадают в атмосферу.
Существует еще одна гипотеза образования озоновых дыр, сформированная на взаимодействии озона с потоками метана и водорода, поступающими в тропосферу через трещины в земной коре, тем более что географические координаты озоновых дыр близки к координатам зон трещин в земной коре. Если это на самом деле так, то варьирование концентрации озона необходимо отнести к природным факторам. Это предположение, не означает вероятности всеобъемлющего и неконтролируемого использования фреонов в технике и быту, так как илюбое искусственно синтезированное вещество, только в больших количествах может нести экологическую угрозу.
Основными десятью параметрами (индексами) глобального экологического кризиса, к которым привёл В.А. Зубаков, являются:
Индексы техногенеза
Биосоциальные индексы
- 1. Природопокорительская идеология;
- 2. Естественное вытесняется искусственным и образование отходов;
- 3. Демографический взрыв - за счет экспоненциального роста народонаселения;
- 4. Геохимическое загрязнение окружающей природы - почвы, воздуха, воды;
- 5. Экспоненциальный рост социально-экономической дифференциации;
- 6. Радиотоксикация;
- 7. Металлизация;
- 8. Хемотоксикация;
- 9. Масштабный рост военных конфликтов;
- 10. Шумовое загрязнение биосферы.
Профессор Г.В. Лисичкин выделил четыре основных причины загрязнения окружающей среды:
- 1. Экономические причины. Очень высокая стоимость очистных сооружений и иных средств охраны природы, которая достигает иногда трети капиталовложений, зачастую заставляет, администраторов и хозяйственников экономить на окружающей среде возводя новые производства. Издержки рыночной экономики, связанные с преследованием прибыли, и плановой, отягощенной идеологическими догмами, несомненно, ведут к возникновению экологического кризиса.
- 2. Научно-технические причины. Важно понимать, что основная часть потока загрязнений, которые поступают в атмосферу, гидросферу и литосферу Земли, определенная не стремлением приобрести максимальную прибыль, а объективно существенными научно-техническими затруднениями. Следует понимать, что только незначительная часть применяемых в промышленности химических процессов протекают с количественным выходом и 100% селективностью. В большинстве случаев наряду с целевым продуктом создается гамма побочных, для полной утилизации, которых нуждается бесконечно огромная сумма капиталовложений. На практике, поэтому устанавливают некоторый допустимый уровень загрязнений, который обеспечивает разумный уровнем затрат.
- 3. Низкий уровень знаний. На сегодняшний день люди, которые принимают ответственные технические решения и при этом не владеющие основами естественных наук, являются социально опасными для человечества. Многие из уже произошедших и, возможно, будущих катастроф связаны с малограмотностью технических исполнителей и руководителей. Например, катастрофа продуктопровода, которая перекачивает с северных месторождений широкую фракцию легких углеводородов, в случае утечки способную образовывать газовоздушную взрывоопасную смесь. экологический кризис парниковый кислотный
- 4. Низкий уровень культуры и нравственности. Совершенно, вероятно, что для защиты природы нужно, чтобы каждый человек, касающийся промышленного или сельскохозяйственного производства, с бытовыми химическими веществами, был, не только экологически грамотен, но и осознавал свою ответственность за поступки, которые наносят природе существенный вред. К сожалению, нередко можно наблюдать, как водитель ставит свой автомобиль в реку для мытья, как матрос баржи выливает за борт ведро солярки, как в автохозяйствах рабочие сжигают старые покрышки, как сельские механизаторы равнодушно смотрят на кучу рваных мешков из-под удобрений, валяющихся среди полей.
1.Введение……………………………………………………………..стр.3
2.Что такое экологический кризис…………………………………...стр.4
3.Угроза экологического кризиса…………………………………….стр.4-6
4.Причины возникновения экологического кризиса………………..стр.6-9
5.Загрязнение атмосферы……………………………………………..стр.11-15
6.Загрязнение воды…………………………………………………….стр.15-17
7.Охрана животных…………………………………………………….стр.17-19
8.Охрана растительности………………………………………………стр19-20
9.Заключение……………………………………………………………стр.20-21.
Введение.
Человек - часть природы и как биологический вид своей жизни деятельностью долго влиял на природу, но не больше, чем многие другие организмы. Развитие общества происходит в процессе постоянного взаимодействия с природой. Преобразующее влияние человека на природу неизбежно. Вносимые его хозяйственной и иной деятельностью изменения в природу усиливаются по мере развития производительных сил и увеличения массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот. Особенно крупные изменения в природу внесены человеком при капитализме с его высокой промышленной техникой и частной собственностью на средства производства. Развитие промышленности потребовало вовлечения в хозяйственный оборот новых самых разнообразных природных ресурсов. Помимо расширения масштабов использования земель, лесов, животного мира, началась интенсивная эксплуатация ископаемых недр, водных ресурсов и т. п. Все возрастающая по своим темпам и масштабам эксплуатация природы приводила к ее быстрому истощении. Помимо истощения природных ресурсов, развитие промышленности создало новую проблему - проблему загрязнения окружающей среды. Оказались сильно загрязненными преимущественно промышленными отходами и выхлопными газами автомашин атмосферный воздух, водоемы, почва. Эти загрязнения не только крайне отрицательно сказались на плодородии почв, растительности и животном мире, но и стали представлять существенную опасность для здоровья людей. Воздействие человека на природу достигло наибольшей силы за последнее время, в период высоких темпов роста всех видов материального производства и научно-технического прогресса. Долгое время человек смотрел на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для него материальных благ. Но, сталкиваясь с отрицательными результатами своего воздействия на природу, он постепенно приходил к убеждению в необходимости более разумного ее использования и охраны.
В своём реферате я освящу экологическую проблему в целом и пути её решения.
Что такое экологический кризис.
Экологический кризис, нарушение взаимосвязей внутри экосистемы или необратимые явления в биосфере, вызванные антропогенной деятельностью и угрожающие существованию человека как вида. По степени угрозы естественной жизни человека и развитию общества выделяются неблагоприятная экологическая ситуация, экологическое бедствие и экологическая катастрофа. Влияние общества на природу к настоящему времени достигло больших масштабов. Это влияние сказывается не только в отношении отдельных природных ресурсов, но и, как мы видели, на ходе важнейших, глобальных процессов биосферы, нарушение которых может привести к весьма опасным для жизни на планете последствиям. Именно это положение послужило причиной появления и распространения в последнее время в развитых странах такого понятия, как "экологический кризис". Истоки "экологического кризиса" кроются в нерациональном использовании природных ресурсов. Например, в США, по некоторым оценкам, с 1929 по 1963 г. от 47 до 56% валового национального продукта было произведено без учета действительных нужд общества. Следовательно, около половины природных ресурсов, освоенных США за этот период, расходовалось без учета реальных общественных потребностей. Освоение естественных ресурсов в интересах конкурирующих собственников, непомерное увеличение военных расходов, ориентация на неограниченное потребление неизбежно ведут к хаотическому расходованию богатств природы и в конце концов оборачиваются тяжелыми лишениями для общества.
Угроза экологического кризиса.
Рост масштабов хозяйственной деятельности человека, бурное развитие научно-технической революции усилили отрицательное воздействие человека на природу, привели к нарушению экологического равновесия на планете. В сфере материального производства возросло потребление природных ресурсов. За 40 лет после второй мировой войны было использовано столько минерального сырья, сколько за всю предыдущую историю человечества. Но запасы угля, нефти, газа, меди, железа и других важных для людей богатств природы невозобновимы и, как рассчитали учёные, будут исчерпаны через несколько десятилетий.
Даже лесные ресурсы, которые, казалось бы, постоянно обновляются, на деле быстро убывают. Вырубка леса в мировом масштабе в 18 раз превышает его прирост. Ежегодно разрушается более 11 млн. га леса, и через три десятилетия площадь уничтоженных лесов будет приблизительно равна площади Индии. Значительная часть территории, на которой ранее росли леса, превращаются в сельскохозяйственные земли низкого качества, которые не могут прокормить людей, живущих на этой территории. Основной причиной сокращения площади лесов на нашей планете являются прямая вырубка лесов для заготовки промышленной древесины и получения топлива с учётом неуклонного роста населения в развивающихся странах, расчистка земель для сельхозугодий и пастбищ, загрязнение окружающей среды различными токсикантами и т.д.
Особенно интенсивно вырубаются влажно - тропические леса, причем темпы их сведения с каждым годом возрастают. Если в середине 80-х годов XX века ежегодно уничтожалось 11,3 млн. га, то в 90-х годах - уже 16,8 млн. га. В настоящее время влажно - тропические леса Латинской Америки сведены на 37% от первоначальной площади, в Азии - на 42%, в Африке - на 52%. Наибольшие площади первичных лесов сохранились в Бразилии, Заире, Индонезии, Колумбии, а бореальных - в России и Канаде. Меньше всего первичных лесов осталось в Китае и Австралии, а в Западной Европе (за исключением скандинавских стран) их практически не осталось. Сведение лесов приводит к негативным экологическим последствиям: изменяется альбедо земной поверхности, нарушается баланс углерода и кислорода в атмосфере, усиливается эрозия почв, нарушается гидрологический режим рек и т.д. Не меньшую опасность вызывает загрязнение Мирового океана. Мировой океан постоянно загрязняется в основном из-за расширения добычи нефти на морских промыслах. Огромные нефтяные пятна губительны для жизни океана. В океан сбрасываются также миллионы тонн фосфора, свинца, радиоактивных отходов. На каждый квадратный километр океанского пространства сейчас приходится 17 тонн различных вредных отбросов с суши. А мертвый океан, считают учёные, - это мёртвая планета.Самой уязвимой частью природы стала пресная вода. Сточные воды, пестициды, удобрения, дезинфекционные средства, ртуть, мышьяк, свинец, цинк в огромных количествах попадают в реки и озёра. В республиках СНГ ежегодно сбрасываются в реки, озёра, водохранилища и моря неочищенные сточные воды, содержащие миллионов тонн вредных веществ. Не лучше положение и в других странах мира. Сильно загрязнены Дунай, Волга, Миссисипи, Великие Американские озёра. По данным специалистов, в некоторых районах Земли 80% всех болезней вызваны недоброкачественной водой, которую вынуждены потреблять люди. Известно, что человек без пищи может жить пять недель, без воды -пять дней, без воздуха - пять минут. Между тем загрязнение атмосферного воздуха давно превзошло допустимые пределы. Запылённость, содержание углекислоты в атмосфере ряда крупных городов возросли в десятки раз по сравнению с началом XX века 115 млн. легковых автомобилей в США поглощают кислорода в два раза больше, чем создаётся его на территории этой страны всеми естественными источниками. Общий выброс вредных веществ в атмосферу (промышленностью, энергетикой, транспортом и т.п.) в США составляет около 150 млн. тон в год, в странах СНГ более 100 млн. тон. В 102 городах СНГ с населением более 50 тыс. человек концентрация вредных для здоровья веществ в воздухе превышает медицинские нормы в 10 раз, а в некоторых - ещё больше. Кислотные дожди, содержащие двуокись серы и окись азота, которые появляются в процессе функционирования электростанций Германии и Великобритании, выпадают в Скандинавских странах и несут гибель озёрам и лесам. Территория СНГ получает с кислотными дождями с Запада в 9 раз больше вредных веществ, чем их переносится в обратном направлении. Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года показала экологическую угрозу, создаваемую авариями на атомных электростанциях, которые существуют в 26 странах мира. Серьёзной проблемой стал бытовой мусор: твёрдые отбросы, полиэтиленовые пакеты, синтетические моющие средства и т.п.Исчезает вокруг городов напоенный ароматом растений чистый воздух, реки превращаются в сточные канавы. Груды консервных банок, битого стекла и иного мусора, свалки вдоль дорог, захламление территории, искалеченная природа - таков итог длительного господства индустриального мира.
Причины возникновения экологического кризиса.
В настоящее время многие противоречия, конфликты, проблемы перерастают локальные рамки и приобретают глобальный общемировой характер.
Главные причины возникновения кризиса:
1. Изменение климата Земли в результате естественных геологических процессов, усиленных парниковым эффектом, вызываемым изменениями оптических свойств атмосферы выбросами в нее главным образом СО, СО2 и других газов.
2. Сокращение мощности стратосферного озонового экрана с образованием так называемых "озоновых дыр", снижающих защитные возможности атмосферы против поступления к поверхности Земли опасной для живых организмов жесткой коротковолновой ультрафиолетовой радиации.
3. Химическое загрязнение атмосферы веществами, способствующими образованию кислотных осадков, фотохимического смога и других соединений, опасных для объектов биосферы, включая человека.
4. Загрязнение океана и изменение свойств океанических вод за счет нефтепродуктов, насыщения их углекислым газом атмосферы, в свою очередь загрязненной автотранспортом и теплоэнергетикой, захоронения в океанических водах высокотоксичных химических и радиоактивных веществ, поступления загрязнений с речным стоком, нарушения водного баланса прибрежных территорий в связи с регулированием рек;
5. Истощение и загрязнение вод суши.
6. Радиоактивное загрязнение среды.
7. Загрязнение почв вследствие выпадения загрязненных осадков, использования пестицидов и минеральных удобрений.
8. Изменение геохимии ландшафтов в связи с перераспределением элементов между недрами и поверхностью Земли.
9. Продолжающее накопление на поверхности Земли всякого рода твердых отходов.
10. Нарушение глобального и регионального экологического равновесия.
11. Усиливающееся опустынивание планеты.
12. Сокращение площади тропических лесов и северной тайги - основных источников поддержания кислородного баланса планеты.
13. Абсолютное перенаселение Земли и относительное демографическое переуплотнение отдельных регионов, крайняя дифференциация бедности и богатства.
14. Ухудшение среды жизнеобитания в перенаселенных городах.
15. Исчерпание многих месторождений минерального сырья.
16. Усиление социальной нестабильности, как следствия все большей дифференциации богатой и бедной части населения многих стран, возрастания уровня вооруженности их населения, криминализации.
17. Снижение иммунного статуса и состояния здоровья населения многих стран мира, многократное повторение эпидемий, имеющих все более массовый и тяжелый по последствиям характер. Одной из основных глобальных проблем является сохранение окружающей среды. Начало ее лежит в далеком прошлом. Около 10000 лет назад возникла земледельческая культура неолита. Расширение площади возделываемых земель, рубка деревьев для хозяйственных целей, распространение подсечно-огневого земледелия - все это вело к замене естественного ландшафта культурным, усилению влияния человека на среду обитания. Начался быстрый прирост населения - демографический взрыв - резкое увеличение народонаселения, связанное с улучшением социально-экономических или общеисторических условий жизни. Численность населения Земли растет в геометрической прогрессии: если с 8000 года до н.э. до начала нового летоисчисления численность населения возросла от 5 млн. человек до 130 млн, то есть на 125 млн человек за 8 тыс лет, то с 1930 г.. до 1960 г., то есть всего за 30 лет численность населения Земли возросла уже на 1 млрд. человек (от 2 млрд. до 3 млрд. чел.) В настоящее время она составляет более 6 млрд. чел. С 1830 по 1930 г. росло население Европы и Северной Америки, а в последние годы демографический взрыв наблюдается в странах Азии и Латинской Америки.
Промышленная революция началась около 200 лет назад и за последние 100-150 лет полностью изменился облик Европы и Северной Америки. Возникла неразрывная связь природы и общества, которая носит взаимный характер. С одной стороны, природная среда, географические и климатические особенности оказывают значительное воздействие на общественное развитие. Эти факторы могут ускорять или замедлять темп развития стран и народов, влиять на общественное развитие труда. С другой стороны, общество влияет на естественную среду обитания человека. История человечества свидетельствует как о благотворном влиянии деятельности людей на естественную среду обитания, так и о пагубных её последствиях. Человек осуществил такие химические реакции, которых не было раньше на Земле. Были выделены в чистом виде железо, олово, свинец, алюминий, никель и многие другие химические элементы. Количество добываемых и выплавляемых человеком металлов достигает колоссальных размеров и возрастает с каждым годом. Еще более значительна добыча горючих полезных ископаемых. Пpи горении каменного угля и другого топлива идет образование оксидов углерода, азота, серы и других продуктов. Земная поверхность превращается в города и культурную землю и резко меняет свои химические свойства.
Загрязнение атмосферного воздуха превзошло все допустимые пределы. Концентрация вредных для здоровья веществ в воздухе превышает медицинские нормы во многих городах в десятки раз. Кислотные дожди, содержащие двуокись серы и окись азота, являющиеся следствием функционирования тепловых электростанций, транспорта и заводов, несут гибель озёрам и лесам. Авария на Чернобыльской АЭС показала экологическую угрозу, которую создают аварии на атомных электростанциях, они эксплуатируются в 26 странах мира.
Принципы естественного устройства, которые нарушены человеком и ведут к экологическому кризису:
1. Использование человеком в своей хозяйственной деятельности внутренних по отношению к биосфере источников энергии (органическое топливо). Это приводит к росту энтропии биосферы, нарушению экологических циклов двуокиси углерода, оксидов серы и азота, тепловому загрязнению.
2. Разомкнутость хозяйственных циклов приводит к большому числу отходов, загрязняющих окружающую среду. Использование наряду с естественными множества искусственно синтезированных веществ вызывает нарушение экологического равновесия, приводит к возрастанию токсичности окружающей среды.
3. При непосредственном участии человека происходят уничтожение структурного многообразия биосферы, гибель многих видов. Отмечается чрезмерное увеличение давления на биосферу человека, что ведет к серьезным нарушениям экологической стабильности и снижению устойчивости биосферы.
Загрязнение атмосферы.
Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.
Естественный источник – это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.
Антропогенные, в основном делят на три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.
Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнения – теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.
По данным ученых (1990 г.), ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т. оксидов серы, 65 млн. т. оксидов азота, 1,4 млн. т. хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком) .
Наиболее распространенные загрязнители атмосферы поступают в нее в основном в двух видах: либо в виде взвешенных частиц (аэрозолей), либо в виде газов. По массе львиную долю – 80–90 процентов – всех выбросов в атмосферу из-за деятельности человека составляют газообразные выбросы. Существуют 3 основных источника образования газообразных загрязнений: сжигание горючих материалов, промышленные производственные процессы и природные источники.
Рассмотрим основные вредные примеси антропогенного происхождения /
Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65% от общемирового выброса.
Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.
Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений – фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.
Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров.
Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы – искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС.
Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств – измельчение и химическая обработка полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.
Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний день являются окись углерода и сернистый газ.
Загрязнение воды
Каждому ясно, как велика роль воды в жизни нашей планеты и в особенности в существовании биосферы.
Биологическая потребность человека и животных в воде за год в 10 раз превышает их собственную массу. Еще более внушительны бытовые, промышленные и сельскохозяйственные нужды человека. Так, «для производства тонны мыла требуется 2 тонны воды, сахара – 9, изделий из хлопка – 200, стали 250, азотных удобрений или синтетического волокна – 600, зерна – около 1000, бумаги – 1000, синтетического каучука – 2500 тонн воды» .
Использованная человеком вода в конечном счете возвращается в природную среду. Но, кроме испарившейся, это уже не чистая вода, а бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды, обычно не очищенные или очищенные недостаточно. Таким образом происходит загрязнение пресноводных водоемов – рек, озер, суши и прибрежных участков морей.
Современные методы очистки вод, механической и биологической, далеки от совершенства. «Даже после биологической очистки в сточных водах остается 10 процентов органических и 60–90 процентов неорганических веществ, в том числе до 60 процентов азота, 70 – фосфора, 80 – калия и почти 100 процентов солей ядовитых тяжелых металлов».
Различают три вида загрязнения вод – биологическое, химическое и физическое.
Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, в том числе болезнетворными, а также органическими веществами, способными к брожению. Главными источниками биологического загрязнения вод суши и прибрежных вод морей являются бытовые стоки, которые содержат фекалии, пищевые отбросы, сточные воды предприятий пищевой промышленности (бойни и мясокомбинаты, молочные и сыровареные заводы, сахарные заводы и т.п.), целлюлозно-бумажной и химической промышленности, а в сельской местности – стоки крупных животноводческих комплексов. Биологическое загрязнение может стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, паратифа и других кишечных инфекций и различных вирусных инфекций, например гепатита.
Химическое загрязнение создается поступлением в воду различных ядовитых веществ. Основные источники химического загрязнения – это доменное и сталелитейное производство, предприятия цветной металлургии, горнодобывающая, химическая промышленность и в большой мере экстенсивное сельское хозяйство. Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и поверхностного стока, надо учитывать также попадание загрязнителей на поверхность воды непосредственно из воздуха.
Итак, наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.
Вызывает тревогу и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже, по подсчетам экологов, 1/10 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой.
Формально пока нельзя говорить, что мы переживаем глобальную экологическую катастрофу, поскольку на Земле еще имеются районы, где нет серьезных следов антропогенного загрязнения. Но таких районов становится все меньше, а некоторые виды загрязнений отмечаются даже в самых удаленных от их источников местах, например в Антарктиде.
В последнее время все чаще в печати, на радио, телевидении одной из главных тем становится экологическая. Широкая общественность, зная о критическом состоянии окружающей среды, должна активно действовать. «Экологизация» законодательной и исполнительной власти сейчас особенно важна, поскольку первоочередная задача – сделать экологически чистые производства выгодными и, наоборот, экономически невыгодным любое пренебрежение экологическими нормами. Без этого призывы к рядовым гражданам беречь природу будут выглядеть демагогическими и вряд ли достигнут цели. Вместе с тем необходима и самая широкая просветительская работа среди граждан всех возрастов.
Список литературы:
1. Морозов Г.И., Новиков Р.А. Глобальная экологическая проблема.- М.:Мысль, 1988.
2. Будыко М.И. Глобальная экология.- М.:Мысль, 1977.
3. Экология. Под ред. Боголюбова С.А.- М.:Знание,1999.
4. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль.- М.,1980.
5. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения.- К., 1978.
6. Кормилицын, М.С. Цицкишвили, Ю.И. Яламов. Основы экологии.- Москва, 1997.
7. Львович А. И. "Защита вод от загрязнения.
8. Синицын С. Г. "Лес и охрана природы".
9. Яблоков А. В. "Охрана живой природы (проблемы и перспективы)".
10. Реймерс Н. Ф. "Природопользование".
11. Новиков Ю. В. "Экология, окружающая среда и человек".
12. http://sumdu.telesweet.net/doc/lections/Ekologiya.ru
13. http://student.km.ru/ref_show_frame.asp?id=20016F697E304647BA12C93D1D6EF8EF
14. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. /Под ред. С. Калверта и Г. Инглунда. – М.: «Металлургия», 1991., с. 7.
15. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1991 г., с. 16.