Современные экологические проблемы. Глобальные экологические проблемы

Глобальные экологические проблемы – это проблемы, негативное воздействие которых ощущается в любой точке земного шара и влияет на всю структуру, строение и части биосферы. Это всеобъемлющие и всеохватывающие проблемы. Сложность их восприятия отдельным человеком заключается в том, что он их может не ощущать или ощущать в недостаточной степени. Это проблемы, которые делят на себя все жители Земли, все живые организмы и природная среда. Всем понемногу. Но здесь воздействие проблемы нельзя делить или распределять между всеми. В случае с глобальными проблемами эффект от них надо складывать и последствия от такого сложения будут гораздо большими.

Эти проблемы можно условно разделить на два вида, которым соответствуют два этапа в истории существования нашей планеты. Первые – природные. Вторые – искусственные. Первый вид относится к существованию Земли до появления на ней человека или, точнее, до совершения им некоторых научных открытий. Вторые, это проблемы, которые возникли сразу же по внедрению этих открытий. С первыми природа, как система, стремящаяся к стабильному существованию, справлялась сама. Она адаптировалась, приспосабливалась, сопротивлялась, изменялась. Со вторыми тоже некоторое время могла бороться, но со временем ее возможности практически исчерпались.

Современные проблемы и их отличия

Современные экологические проблемы – это проблемы, возникшие в результате активного влияния человека на естественные процессы, происходящие в природе. Такое влияние стало возможно в связи с развитием научно-технического потенциала человечества, направленного на обеспечение жизни людей. При этом существование окружающей живой и неживой природы во внимание не принимается. Их последствием будет то, что биосфера постепенно превратится из природной системы в искусственную. Для человека это означает только одно, что, как и любая созданная им экосистема, она не сможет существовать без человека, без его помощи и пристального внимания. Экологические проблемы современности превратятся, если еще не превратились, в экологические проблемы человечества. Сможет ли человек справиться с такой задачей?

Техногенные катастрофы и аварии – это примеры, глобальные экологические проблемы от которых не вызывают ни у кого сомнения. Эти происшествия получают международное осуждение. Они становятся толчком для усовершенствования систем безопасности. Проводятся мероприятия по ликвидации разрушений и других последствий. Экологические проблемы современности состоят в том, что пытаются бороться с последствиями, которые произошли в непосредственной близости от эпицентра аварии. Ликвидировать последствия, возникшие в результате у биосферы, никто не может. Если биосферу Земли сравнить со стеклом, а аварию, такую как на Чернобыльской АЭС, с отверстием от попавшего в него камня, то разошедшиеся от него трещины – это последствия, которые все равно приводят в непригодность всего стекла. Человек может и должен повысить безопасность, но не может ликвидировать последствия. В этом и заключается ключевое отличие искусственной экосистемы от природной. Природная может ликвидировать последствия и делает это сама.

Глобальные и их виды

Относится к глобальным экологическим проблемам и сокращение запасов природных ископаемых, в первую очередь тех, которые являются основными источниками производства энергии. Количество необходимой для существования человечества энергии растет, а альтернативы природным источникам энергии в достаточном количестве пока не создано. Существующие энергетические комплексы – гидро-, тепло- и атомные станции не только зависимы от природных источников сырья – воды, угля, газа, химических элементов, но и несут в себе опасность для окружающей среды. Загрязняют воду, воздух и почву, изменяют или уничтожают прилегающие экосистемы, тем самым вносят свой вклад в расшатывание и дестабилизацию всей биосферы Земли. И это касается не только катастроф и аварий, периодически происходящих на станциях, последствия которых известны всему миру. Гидросооружения, изменяющие естественный водооборот рек, технологические теплые воды, сливаемые в водохранилища при станциях и многое другое, что внешне может показаться незначительным и мелким с точки зрения проблем всей планеты, но все же вносит свой вклад в дисбаланс биосферы. Изменяя экосистему пруда, реки, водохранилища или озера, изменяется составная часть целостной экосистемы Земли. А так как это не разовое явление, а массовое, то и эффект получается глобальный.

«Глобальные экологические проблемы» понятие, требующее не только общечеловеческого понимания и научных исследований, но и действий, совместных и таких же глобальных.

Считают, что основные экологические проблемы современности – это глобальное потепление, вызванное «парниковым эффектом» и появлением «озоновых дыр», «кислотные» дожди, уменьшение количества лесов и увеличение площадей пустынь, сокращение количества природных ресурсов, в первую пресной воды.

Последствиями потепления будет изменение климата, ускорение таяние ледников, повышение уровня Мирового океана, затопление суши, увеличенное испарение поверхностных вод, «наступление» пустынь, изменение видового разнообразия живых организмов и их баланса в пользу теплолюбивых и так далее. Потепление вызывает, с одной стороны, уменьшение количества озона в верхних слоях атмосферы, за счет чего на планету начинает поступать большее количество ультрафиолетового излучения. А с другой, тепло, выделяемое Землей и живыми организмами, в излишнем количестве задерживается в нижних слоях атмосферы. Появляется эффект «излишней» энергии. Вопрос в том, являются ли последствия, описанные и предполагаемые учеными, всеми возможными, или есть «трещинки», о которых мы не знаем и даже не предполагаем.

Загрязнения

Экологические проблемы человечества всегда были и будут связаны с загрязнением окружающей среды. Особую роль в этом играет не только количество загрязняющих веществ, но и их «качество». В некоторых регионах, где по тем или иным причинам, процесс попадания инородных элементов в окружающую среду прекращается, природа постепенно «наводит» порядок и восстанавливается. Хуже обстоит дело с так называемыми ксенобиотиками — веществами, которые не встречаются в природной среде и потому естественным путем переработаны быть не могут.

Наиболее очевидные экологические проблемы современности уменьшение количества лесов, которое происходит при непосредственном участии человека. Вырубки для добычи древесины, освобождения территорий под строительство и для сельскохозяйственных нужд, уничтожение леса из-за неосторожного или небрежного поведения людей, — все это в первую очередь ведет к уменьшению зеленой массы биосферы, а значит к возможному кислородному дефициту. Это становится все более возможным, благодаря активному сжиганию кислорода в процессе промышленного производства и транспортными средствами.

Человечество все более и более становится зависимым от искусственно произведенной энергии и пищи. Под сельскохозяйственные угодья отводятся все новые земли, а существующие все обильнее наполняются минеральными удобрениями, пестицидами, веществами для борьбы с вредителями и тому подобными химическими веществами. Эффективность такого наполнения почвы редко превышает 5%. Остальные 95% смываются ливневыми и талыми водами в Мировой океан. Азот и фосфор являются основным компонентом этих химических веществ, попадая в природные экосистемы, они стимулируют увеличение зеленной массы, прежде всего водорослей. Нарушение биологического баланса водных объектов ведет к их исчезновению. Кроме того, химические элементы, содержащиеся в средствах защиты растений, с водяным паром поднимаются в верхние слои атмосферы, там соединяются с кислородом и превращаются в кислоты. А затем выпадают «кислотными» дождями на почвы, которые кислотности могут не требовать. Нарушение pH баланса приводит к разрушению почв и потери ими плодородия.

Можно ли в основные экологические проблемы современности включить процесс урбанизации? Все большая концентрация людей в ограниченных местах, должна была бы дать больше простора для дикой природы. То есть могла появиться надежда на то, что экосистема Земли сможет приспособиться к таким внутренним переменам. Но городские «аквариумы», а по сути, экосистема городов, особенно больших, мегаполисов и агломераций, является не чем иным, как искусственной экосистемой, требуют огромного количества энергии и воды. Обратно они «выбрасывают» из себя не меньшее количество отходов и стоков. Все это включает в «аквариумную» экосистему городов окружающие земли. В итоге дикая природа существует на незначительных территориях, временно не вовлеченных в сферу обеспечения «аквариумов». А это значит, что у природы нет ресурса для своего восстановления, видового богатства, достаточной энергии, полноценной пищевой цепи и так далее.

Таким образом, основные экологические проблемы современности — это совокупность всех проблем, возникших у природы в связи с активной деятельностью человека по своему жизнеобеспечению.

Видео — Проблемы экологии. Химическое оружие. Пожары

Представляющих серьезную опасность существованию всего человечества, сложился не сразу. Только к началу 80-х гг. эта тема стала предметом серьезных исследований различных специалистов.

Экологическая опасность – одна из тех проблем, на которую обратили внимание задолго до того, как она стала вполне осязаемой реальностью. Большая заслуга в том принадлежит видному русскому ученому В.И. Вернадскому, который более 80 лет назад предупреждал, что если мы хотим и дальше идти по пути общественного прогресса, то должны серьезно подумать о взаимодействии природы и общества. Если общество не будет развиваться на разумных началах, согласуясь с естественными законами природы, отмечал он, то гибель всего живого на Земле неизбежна. В.И. Вернадский создал концепцию эволюции биосферы в ноосферу – сферу разума на Земле. Ноосферу он рассматривал как определенную ступень, этап в развитии биосферы, когда сознательная, преобразующая деятельность людей становится реальной движущей силой этого развития. Тогда же идею ноосферы развивали французские ученые Э.Леруа, П. Тейер де Шарден. Они пытались обосновать уникальность человека в качестве составной части биосферы, они понимали ноосферу как идеальное образование, как особую внебиосферную «оболочку мысли» планеты. На основе этих представлений они строили концепцию гармонизации отношений человека с природой, призывая при этом к отказу от эгоистических устремлений во имя объединения всего человечества. Уже тогда формировалось понимание того, что наступает новая эпоха – эпоха планетарных явлений, и того, что в этих в новых условиях люди смогут противостоять природной и социальной стихии только сообща.

На современном этапе развития системы «человек-общество» наблюдается динамика глобальных экологических проблем: замена одних проблем происходит не потому, что снижается острота реальной угрозы жизни, а потому что все время возникают новые, не менее важные экологические проблемы, такие как потепление климата, истончение озонового слоя, выпадение кислотных дождей. Под динамикой глобальных экологических проблем понимается появление новых глобальных экологических проблем, в то время как уже существующие не утрачивают своей актуальности, но и не решаются, речь идет об эффекте так называемого «снежного кома»экологических проблем.
Изменилось содержание понятия «глобальные экологические проблемы» как от неразрешимых, существование которых неизбежно ведет к гибели человека, до сведения их к метафоре, как некой языковой ловушки. Последний подход вызван кризисом мышления человека.

Какие существуют глобальные экологические проблемы в ХХI веке? Какова вероятность их решения? Какую роль играет в их решении? Весь излагаемый далее материал содержит ответы на поставленные вопросы.

Динамическое развитие экологических проблем в начале нового тысячелетия на первое место выдвигает проблему глобального изменения климата, связанную с «парниковым эффектом». Источниками парниковых газов являются антропогенные выбросы углекислого газа, метана, фреона и некоторых других газов. Воздействие антропогенных выбросов усугубляется рядом косвенных причин, к которым относят уничтожение лесов, изменения ландшафтов и землепользования. К 2000 г. повышение среднегодовой температуры северного полушария составило на 1,3 градусов Цельсия выше по сравнению со середины ХХ века. Особенно опасны промышленные выбросы двуокиси углерода фабриками, заводами, автомобилями, самолетами. Прогнозируется увеличение выбросов этого вещества в в течение всего ХХI века, что обусловлено сжиганием ископаемых источников энергии (нефти, газа, угля). К 2100 году средняя глобальная температура максимально повысится до 5,8 градусов Цельсия. Наибольшее влияние на потепление климата, исходя из выбросов диоксида углерода, оказывают индустриально развитые страны, такие как , США, . Оценка негативного влияния выбросов двуокиси углерода в пределах ЕТР оценивается учеными неоднозначно. Существует мнение, что рост концентрации углекислого газа в атмосфере должен замедлиться, а к 2100 г. стабилизироваться.

Вторая глобальная экологическая проблема – это разрушение озонового слоя, требует своего кардинального решения. Как известно, озоновый слой, находящийся на высоте свыше 20 км, защищает земную поверхность от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца, среди которых наибольшую опасность представляют коротковолновые излучения. Особенно отрицательно они воздействуют на здоровье населения, на его иммунную и генную системы. Разрушение озонового слоя ведет к росту показателя инфекционных заболеваний. Причиной истончения озонового слоя и образования «дыр» являются выбросы в атмосферу фторированных и хлорированных углеводородов (ФХУ) и галогенные соединения (галоны). Ультрафиолетовые лучи уничтожаются планктонами, которые представляют основу цепи питания в море, океане. Из-за потепления вод, в которых обитают планктоны, происходит изменение его количества и видового состава, а в целом, отразится на снабжении продуктами питания. Учеными обнаружено влияние истощения озонового слоя (на 25%) на снижение урожая сои так же на 20-25 %. В 1987 г. был принят Монреальский протокол, существенно ограничивающий хлорфторуглерода-12, или фреона, которые оказывают наиболее разрушительное воздействие на озоновый слой. Россия так же относится к числу крупнейших производителей и потребителей озоноразрушающих веществ. Программы ООН по окружающей среде предусматривают увеличение содержания хлора в течение нескольких десятилетий даже в том случае, если все страны снизят выбросы его в атмосферу на 50%. Согласно Венской конвенции по защите атмосферы (1985г.) и Монреальского протокола (1987г.), начиная с 1993 г. годовое потребление озоноразрушающих веществ должно быть снижено до 80% от уровня 1986г. Налагается запрет на ввоз химических веществ из стран, не подписавших протокол, а также на ввоз товаров, содержащих ФХУ (фторированных и хлорированных углеводородов) и галогены. Предусмотрено создание международного климатического фонда, из которого страны могут получать помощь для капиталовложений в технологию, способствующую сохранению озонового слоя.

К третьей проблеме относят выпадение кислотных дождей и трансграничное загрязнение воздуха. Диоксид серы и оксид азота, получившиеся в результате сгорания органического топлива, могут относиться ветром на значительные расстояния от источника выброса и возвращаются на землю с дождем, снегом и . Кислотные дожди меняют кислотность озер, рек, почвы в местах выпадания, приводят к гибели многих животных и растений, к значительным потерям и затратам в коммунальной сфере. Кислотные осадки приводят к гибели лесные массивы, к мору рыбы во внутренних водоемах, которые находятся в отдалении от источника загрязнения на сотни километров. Также происходит коррозия открытых металлических конструкций, повреждаются памятники культуры и истории. Основной вклад в трансграничное подкисление европейских территорий России вносят , и Германия. Россия в большей степени является «потребителем» трансграничного загрязнения воздуха, чем его экспортером.

Четвертая проблема, сокращение площади лесов. В ХХ в. были уничтожены обширные лесные массивы, около половины тропических лесов. При сохранении существующих темпов вырубки лесов их площадь сократится в начале ХХI в. на 40%. Значение лесов очень велико, они вырабатывают основную массу кислорода, играющего важную роль в обеспечении замкнутого круговорота веществ в , вырубка лесов приводит к эрозии почв, сокращению разнообразия животного и растительного мира, к деградации водных бассейнов, сокращению поглощения диоксида углерода, снижение количества топливной и промышленной древесины. На долю России приходится 22% лесов планеты. В наибольшей мере процессы деградации сокращения площадей лесов характерны для южной Америки, Азии и стран Тихоокеанского бассейна.

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 земельных ресурсов – это эрозия 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 развивающихся странах. Как правило, монокультуры быстро истощают почвы, возникают экологические проблемы в связи с использованием химических удобрений. Особенно это характерно для стран Африки ( , 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 водных ресурсов, 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% населения мира, 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 стоков. В настоящее время к числу сильно загрязненных относятся многие реки — Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, Днестр, 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 Скандинавии, являются центрами стабилизации окружающей среды первого порядка, которые в совокупности со Скандинавией представляют 13 млн. кв. км тайги и лесотундры.

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 заповедников 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 В.И.Вернадского, 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.

Современные проблемы и их отличия

Глобальные и их виды

Загрязнения

Видео — Проблемы экологии. Химическое оружие. Пожары

Экологическая проблема - это изменение природной среды в результате деятельности человека, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. Это проблема антропогенного характера. Иначе говоря, она возникает вследствие негативного воздействия человека на природу.

Экологические проблемы могут быть локальными (затрагивается определенная местность), региональными (конкретный регион) и глобальными (воздействие оказывается на всю биосферу планеты).

Можете ли Вы привести пример локальной экологической проблемы Вашего региона?

Региональные проблемы охватывают территории больших регионов, и их влияние сказывается на значительной части населения . Например, загрязнение Волги - это региональная проблема всего Поволжья.

Осушение болот Полесья вызвало негативные изменения в Беларуси и на Украине. Изменение уровня вод Аральского моря - проблема всего Среднеазиатского региона.

К глобальным экологическим проблемам относятся проблемы, которые создают угрозу всему человечеству.

Какие из глобальных экологических проблем, с Вашей точки зрения, вызывают наибольшее беспокойство? Почему?

Давайте кратко рассмотрим, как менялись экологические проблемы на протяжении истории развития человечества.

Вообще-то, в некотором смысле, вся история развития человечества - это история усиливающегося воздействия на биосферу. Фактически человечество в своем поступательном развитии шло от одного экологического кризиса к другому. Но кризисы в древности носили локальных характер, а экологические изменения были, как правило, обратимыми, или не грозящими людям тотальной гибелью.

Первобытный человек, занимавшийся собирательством и охотой, невольно повсеместно нарушал экологическое равновесие в биосфере, стихийно наносил вред природе. Считается, что первый антропогенный кризис (10-50 тыс. лет назад) был связан с развитием охоты и перепромыслом диких животных, когда с лица земли исчезли мамонт, пещерные лев и медведь, на которых были направлены охотничьи усилия кроманьонцев. Особенно много вреда принесло использование первобытными людьми огня - они выжигали леса. Это вело к снижению уровня рек и грунтовых вод. Перевыпас скота на пастбищах, возможно, имел экологическим результатом возникновение пустыни Сахары.

Далее, около 2 тыс. лет назад, последовал кризис, связанный с использованием поливного земледелия. Он привел к развитию большого количества глинистых и солончаковых пустынь. Но учтем, что в те времена население Земли было немногочисленным, и, как правило, люди имели возможность переселяться в другие места, которые были более пригодными для жизни (что невозможно сделать сейчас).

В эпоху Великих географических открытий воздействие на биосферу возросло. Это связано с освоением новых земель, которое сопровождалось истреблением многих видов животных (вспомним, например, судьбу американских бизонов) и преобразованием огромных территорий в поля и пастбища. Однако глобальные масштабы воздействие человека на биосферу приобрело уже после промышленной революции XVII-XVIII вв. В это время существенно увеличился масштаб деятельности человека, в результате чего стали преобразовываться протекающие в биосфере геохимические процессы (1). Параллельно с ходом научно-технического прогресса резко увеличилась численность людей (с 500 млн. в 1650 г., условного начала промышленной революции - до нынешних 7 млрд.), и, соответственно, увеличилась потребность в продовольствии и промышленных товарах, во все большем количестве топлива, металла, машин. Это привело к стремительному росту нагрузки на экологические системы, и уровень этой нагрузки в середине XX в. - начале XXI в. достиг критического значения.

Как Вы понимаете в этом контексте противоречивость результатов технического прогресса для людей?

Человечество вступило в эпохуглобального экологического кризиса. Его основные слагаемые:

исчерпание энергетических и других ресурсов недр планеты
парниковый эффект,
истощение озонового слоя,
деградация почв,
радиационная опасность,
трансграничный перенос загрязнений и др.

Движение человечества к экологической катастрофе общепланетарного характера подтверждается многочисленными фактами, Люди непрерывно накапливают число не утилизируемых природой соединений, развивают опасные технологии, хранят и перевозят множество ядохимикатов и взрывчатых веществ, загрязняют атмосферу, гидросферу и почвы. К тому же постоянно наращивается энергетический потенциал, стимулируется парниковый эффект и т. д.

Налицо угроза потери стабильности биосферы (нарушение извечного хода событий) и ее перехода в новое состояние, исключающее саму возможность существования человека. Часто говорят, что одной из причин экологического кризиса, в состоянии которого находится наша планета, является кризис сознания людей. Что Вы об этом думаете?

Но пока еще человечество в состоянии решать экологические проблемы!

Какие условия необходимы для этого?

Единство доброй воли всех жителей планеты в проблеме выживания.
Установление мира на Земле, прекращение войн.
Прекращение разрушительного действия современного производства на биосферу (потребление ресурсов, загрязнение среды, уничтожение природных экосистем и биоразнообразия).

Разработка глобальных моделей восстановления природы и научно обоснованного природопользования.

Некоторые пункты, перечисленные выше, кажутся невыполнимыми, или нет? Как Вы полагаете?

Бесспорно, осознание человеком опасности экологических проблем связано с серьезными трудностями. Одна из них вызвана неочевидностью для современного человека его природной основы, психологическим отчуждением от природы. Отсюда пренебрежительное отношение к соблюдению экологически целесообразной деятельности, а, говоря проще, отсутствие элементарной культуры отношения к природе в различных масштабах.

Для решения экологических проблем необходимо развитие у всех людей нового мышления, преодоления стереотипов технократического мышления, представлений о неисчерпаемости природных ресурсов и непонимания нашей абсолютной зависимости от природы. Безусловным условием дальнейшего существования человечества является соблюдение экологического императива как основы экологически безопасного поведения во всех сферах. Необходимо преодоление отчуждения от природы, осознание и реализация личной ответственности за то, как мы относимся к природе (за сбережение земли, воды, энергии, за охрану природы). Видео 5.

Есть такая фраза «мысли глобально - действуй локально». Как Вы это понимаете?

Существует немало удачных публикаций, передач, посвященных экологическим проблемам и возможностям их решения. В последнее десятилетие снимается довольно много экологически ориентированных фильмов, стали проводиться регулярные фестивали экологического кино. Одним из наиболее выдающихся фильмов является эколого-просветительский фильм HOME (Дом. История путешествия), который был впервые представлен 5 июня 2009 года во Всемирный день охраны окружающей среды выдающимся фотографом Янном Артюс-Бертраном и знаменитым режиссером и продюсером Люком Бессонном. Этот фильм рассказывает об истории жизни планеты Земля, красоте природы, экологических проблемах, вызванных разрушительным воздействием человеческой деятельности на окружающую среду, грозящим гибелью нашему общему дому.

Надо сказать, что премьера HOME стала беспрецедентным событием в кино: впервые фильм демонстрировался одновременно в крупнейших городах десятков стран, в том числе в Москве, Париже, Лондоне, Токио, Нью-Йорке, в формате открытого показа, причем бесплатно. Телезрители увидели полуторачасовой фильм на больших экранах, установленных на открытых площадках, в кинозалах, по 60 телеканалам (не считая кабельных сетей), в интернете. HOME был показан в 53 странах. При этом в некоторых странах, например в Китае и Саудовской Аравии, режиссеру было отказано в проведении воздушной съемки. В Индии половина отснятых материалов была попросту конфискована, а в Аргентине Артюс-Бертрану и его помощникам пришлось провести неделю в тюрьме. Во многих странах фильм о красоте Земли и ее экологических проблемах, демонстрация которого, по словам режиссера «граничит с политическим призывом», был запрещен к показу.

Ян Артю?с-Бертра?н (фр. Yann Arthus-Bertrand, родился 13 марта 1946 года в Париже) - французский фотограф, фотожурналист, кавалер ордена Почётного легиона и обладатель множества других наград

Рассказом о фильме Я. Артюс-Бертрана мы заканчиваем беседу об экологических проблемах. Посмотрите этот фильм. Он лучше слов поможет Вам задуматься над тем, что ожидает в недалеком будущем Землю и человечество; понять, что все в мире взаимосвязано, что наша задача сейчас - общая и каждого из нас - попытаться, насколько возможно, восстановить нарушенный нами экологический баланс планеты, без которого невозможно существование жизни на Земле.

В Видео 6 приве ден отрывок из фильма Home. Весь фильм можно посмотреть - http://www.cinemaplayer.ru/29761-_dom_istoriya_puteshestviya___Home.html .