Площади с нарушенными экосистемами

На Земле осталось (за вычетом ледников и скал) около 50 млн км² ненарушенных территорий. В наибольшей степени экосистемы нарушены в Европе, Северной Америке и частично в Азии. Во многих странах этих регионов сельскохозяйственные угодья, на­селенные пункты и хозяйственная инфраструктура занимают от 40 до 80% их территории. Это относится к США, Великобрита­нии, Нидерландам, Японии и другим странам.

В Северном полушарии сформировались три центра эколо­гической деградации, тесно связанных с ростом плотности насе­ления:

Североамериканский (США, Мексика, частично Канада) -6 млн км²;

Европейский (Западная, Центральная и Восточная Европа со странами Балтии, Европейская часть России) - 7 млн км²;

Азиатский центр (Индостан, Китай без Тибета, Япония, Ко­рея, Филиппины, Цейлон, Бирма, Малайзия) - 7 млн км².

На Земле пока сохранились центры стабилизации окружаю­щей среды, в число которых входят:

Северный Евроазиатский (Скандинавия, Север России, За­падная и Восточная Сибирь, Дальний Восток) - около 13 млн км² (тайга и лесотундра);

Североамериканский (Аляска, Канада) - 9 млн км²;

Южноамериканский (Амазонка) - 1 млн км²;

Австралийский - 4 млн км².

Вне суши самым мощным центром стабилизации окружаю­щей среды служит Мировой океан с пока сохранившимися есте­ственными экосистемами.

Потеря биоты[1] биосферы. Для своего существования биота получает энергию от Солнца. 89% всей органики потребляют микроорганизмы, менее 10% - насекомые и мелкие животные, крупные животные и человек потребляют менее 1%. За послед­ние 100 лет человек уничтожил больший объем органической продукции, чем было создано за сотни миллионов лет. Человек потребляет примерно 30% фотосинтезированной продукции, что ведет к уничтожению биомассы, опустыниванию и пр. При та­ком интенсивном освоении и уничтожении человеком биоты диким животным не остается пищи для существования, а диким растениям - пространства для воспроизводства. По имеющимся данным при потере 50% экологического пространства исчезает 10% видов.

Всего на Земле существуют от 5 до 30 млн видов, научно опи­сано около 1,5 млн. По различным оценкам к концу XX в. исчеза­ет ежегодно от 5 тыс. до 150 тыс. видов. Конечно, в своей практи­ческой деятельности человек использует очень ограниченное число видов биологических организмов. Но очевидно, что любой вид вы­полняет на Земле определенные регулирующие и стабилизирую­щие функции. Исчезновение вида понижает порог устойчивости окружающей среды, поскольку именно с ней связано сохранение биоразнообразия. Единственный залог этой устойчивости - со­хранение на Земле центров стабилизации.

Наиболее яркие примеры уничтожения биоты - истребление лесов, преобразование естественных растительных покровов в сельскохозяйственные и другие угодья. Масштабы уничтожения лесов колоссальны: за 10 тыс. лет ликвидировано почти 50% лесов на Земле. Вырубка лесов идет с темпами 50 га в минуту. Наи­большая опасность для человечества - возможное уничтожение через 40 лет лесов в Амазонии.

Химизация Земли и загрязнение атмосферы. При любом уничто­жении растительных организмов в атмосферу выбрасывается угле­кислый газ, земли, находящиеся в сельскохозяйственном обороте, насыщаются химическими веществами (пестицидами, удобрения­ми). Сейчас в массовых масштабах производится около 5 тыс. син­тезируемых веществ, причем около 80% их не оценены человеком с точки зрения токсичности, воздействия на окружающую среду.

Человек выбрасывает в окружающую среду большое количе­ство отходов: пластмассы, тяжелые металлы, которые или по мас­се превышают естественный оборот (свинец, железо), или вообще отсутствуют в биосфере, поэтому природа не перерабатывает их или перерабатывает с трудом. Самые массовые отходы связаны с производством энергии и транспортом. Сжигание топлива, движе­ние автомобилей приводят к выбросам СО, оксидов азота МО_Х, ди­оксида серы SО₂, углеводородов.

Загрязнение атмосферы носит многообразный характер. К ос­новным видам загрязнений следует отнести: техногенные загряз­нения вредными веществами; глобальные антропогенные выбро­сы углекислого газа; кислотные дожди; нарушение озонового слоя; радиоактивные загрязнения. Основными загрязнителями воздуха являются твердые частицы (пыль, сажа), оксид углерода (СО), оксида азота (N0 и NО₂), углеводороды (С_nН_m), свинец и другие металлы.

Загрязнение атмосферы вредными веществами (ВВ) вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические заболевания, свинцовые отравления; возможен летальный исход. Объем выбросов ВВ в атмосферу чрезвычайно велик, в частности ежегодно выбрасывается пример­но 150 млн т твердых веществ, 400 млн т оксида углерода, 100 млн т оксидов азота.

Основной загрязнитель атмосферы — транспорт, особенно ав­томобильный. На долю автомобилей приходится 25% сжигаемого топлива, один автомобиль за время своего существования выбра­сывает до 10 т СО₂ (всего в мире 700 млн автомобилей).

Наибольшая загрязненность в индустриальных регионах: около 90% выбросов ВВ приходится на 10% территории суши (Северная Америка, Европа, Восточная Азия), особенно на крупные города, где по многим ВВ превышены предельно допустимые концентра­ции. Примерно 20% человечества дышит воздухом, в котором кон­центрация ВВ превышает ПДК (ПДК - допустимое количество ВВ в воздухе, не влияющее на здоровье человека).

Особенно вредным по массе и распространенности вредных эффектов является диоксид серы, образуемый при окислении се­ры, содержащейся в топливе. Растворение в атмосферной влаге приводит к кислотным дождям, которые воздействует на леса, почвы, здоровье человека. Особенно распространены кислотные дожди в районах Южной Канады, Северной Европы, на Урале, прежде всего в районе Норильска.

Особенностью переноса ВВ в атмосфере является наличие трансграничного загрязнения - загрязнения среды, охватываю­щего территорию нескольких государств или целые континенты и формирующегося за счет трансграничного переноса загрязните­лей. В настоящее время эта проблема особо актуальна для России, подвергающейся непрерывным трансграничным загрязнением с западных границ. Эта проблема также актуальна и для Канады.

Глобальные изменения климата. С начала XX в. наблюдается рост концентрации в атмосфере парниковых газов, в первую очередь уг­лекислого газа, в результате чего приземная температура повысилась на 1°С. Тенденция потепления сохраняется, и по прогнозам через 100 лет, когда концентрация СО₂ на Земле должна удвоиться, потеп­ление составит еще 3°С. Уже в начале XXI в. ученые прогнозируют повсеместные цунами, тайфуны, наводнения. А в XXII в. потепле­ние составит 5...10°С и станет необратимым, возможно, вызвав по­следний великий потоп. Таким образом, те изменения климата, которые малозаметны в XX в., могут стать гибельными для чело­вечества в XXII в.

Разрушение озонового слоя Земли. Озоновый слой, максимум концентрации которого находится на высоте 10...25 км в тропо­сфере, предохраняет жизнь на Земле от смертельных ультрафио­летовых излучений. Разрушают его оксиды азота, особенно хлорфторуглероды, которые в природных системах практически от­сутствуют. Изменение толщины озонового слоя всего на 1% увеличивает интенсивность ультрафиолетового излучения на 2% а риск заболеваний раком кожи - на З...6%. Ультрафиолетовое излучение особо воздействует на фитопланктон, расположенный в поверхностном слое Мирового океана, а также на культурные растения. Масштабы уничтожения озонового слоя таковы, что над некоторыми регионами, например Австралией, Антарктидой и др., образовались озоновые дыры; тенденция к уменьшению слоя озона фиксируется для всех географических районов Земли.

Твердые и опасные отходы. К концу XX в. на Земле утилизировалось в год 3,5 млрд т нефти, 5,5 млрд т угля, 2,5 млрд т металла, 3 млрд м³ древесины и т.п. Основными потребителями служат развитые страны, которые при населении 1 млрд чело­век расходуют более 50% энергии, 70% металлов и порождают 75% (3/4) всех отходов, значительная доля которых (древесины, металлических руд и пр.) остается в странах - поставщиках сы­рья. Многоотходные производства (выплавка железа, алюми­ния) перемещаются в слаборазвитые страны. В среднем масса отходов на человека в мире составляет 50 т/год, в ФРГ - 10 т, в Японии - 4 т. Например, в Европе масса отходов такова, что ими можно покрыть всю ее территорию слоем толщиной 10 см (около 1 блн т).

Химические отходы - это бомбы замедленного действия. В год образуется 500 млн т опасных отходов, из них 50% в США. На втором месте по количеству отходов находится Россия, на третьем -Индия. Вредные отходы содержат тяжелые металлы (свинец, кад­мий, ртуть), которые, накапливаясь в организме человека (пе­чень, почки), вызывают отравление, болезни, снижение репро­дуктивной функции.

Наиболее опасны радиоактивные отходы. Первая атомная бомба была взорвана более 55 лет назад (1945 г.), с тех пор в мире было произведено более 2 тыс. взрывов. В результате радиоактив­ный фон планеты повысился на 2%.

Проблема уничтожения радиоактивных отходов от деятельно­сти АЭС, атомных подводных лодок и других не решена. Вначале была предпринята попытка захоронения радиоактивных отходов в океане, куда до запрещения было сброшено несколько сот ты­сяч контейнеров. Сейчас на суше накопилось более 10 млн м³ ра­диоактивных отходов (США, Россия, Канада, Франция и др.). За­хоронение радиоактивных отходов - опасное и очень дорогое ме­роприятие, не гарантирующее полной безопасности.

Загрязнение вод. Пресная вода в биосфере составляет всего 2%, из которых 99% составляет лед. В реках и озерах содержится всего 90 тыс. км³ пресной воды, потребление пресной воды чело­вечеством составляет 4 тыс. км³ в год (70% - сельское хозяйство, 30% - промышленность и коммунальное хозяйство). Истощение запасов пресной воды наступит через несколько десятков лет.

Пресная вода повсеместно загрязнена, общая масса загрязни­телей составляет более 15 млрд т в год. Наиболее опасные загряз­нители - тяжелые металлы, фенолы, пестициды, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты. Загрязнения воды вызывают рак, кариес, эпидемии, умственную отсталость.

Исчерпание природных ресурсов. Все природные ресурсы де­лятся на неисчерпаемые и исчерпаемые. К неисчерпаемым отно­сятся ресурсы космического происхождения: энергия солнечного излучения и ее производные (энергия движущегося воздуха, энергия воды). Исчерпаемые ресурсы - животный и растительный мир Земли, полезные ископаемые. Многие исчерпаемые ресурсы находятся под угрозой исчезновения. Расчеты показывают, что при наметившихся тенденциях развития человечества через 100 лет ис­чезнут запасы пресной воды, кислорода в атмосфере (его количе­ство ежегодно уменьшается на 10...12 млрд т из-за вырубки ле­сов), древесины, полезных ископаемых (угля, нефти, газа, железа и пр), плодородных земель (только в XX в. из-за эрозии потеряно около 2 млрд га, т.е. столько, сколько находится в настоящее вре­мя под пашнями и пастбищами).

Обеспеченность экономики природными ресурсами, характери­зующая ее эффективность. Основным показателем экономики яв­ляется валовой национальный продукт (ВНП) - рыночная стои­мость всех товаров и услуг, произведенных в течение года. Чем больше ВНП, тем больше изъятие природных ресурсов. Рост эко­номики происходит по экспоненте. Сейчас ВНП США составляет более 30% мирового и удваивается каждые 8 лет. Экспоненциаль­ный рост ВНП свидетельствует и об экспоненциальном росте изъятия природных ресурсов и загрязнения природы. С этой точ­ки зрения в XXI в. Россия имеет колоссальные преимущества почти перед всеми странами, обладая 30% запасов полезных ис­копаемых, 20% биоты, 50% запасов пресной воды, 20% всех лесов мира. Уникальность России - ее резерв на будущее и величайшая для нее опасность из-за необходимости защищать эти богатства. В наиболее сложном положении в XXI в. могут оказаться разви­тые страны, которые экологический кризис затронет больше всего.

Энергетические проблемы. Громадное влияние на состояние окружающей среды оказывает энергетика. Ни одна технология не может быть реализована без затрат энергии. С середины 50-х го­дов XX в. потребление энергии резко возросло, изменилась струк­тура энергетики. Увеличение потребления энергии вызвало ис­тощение природных ресурсов. Казавшиеся еще недавно неисто­щимыми запасы нефти, угля, газа тают на глазах, а освоение новых месторождений становится все дороже. Буквально за по­следние годы в энергетике произошли две революции: уголь усту­пил место нефтепродуктам, а нефть уступает место природному газу. При этом в энергетике превалирует технология, связанная со сжиганием ископаемого топлива (табл. 3).

Таблица 3

Поиск по сайту: