Избранные вопросы экологии. Информационно-методический сборник

На рубеже ХIХ и ХХ веков территории с разрушенными человеком экосистемами в мире занимали только 20% суши. К концу ХХ столетия они составили уже 63,8% (без учета оледенелых и оголенных территорий.

В 2005 году большинство беженцев покинули родные места не из-за войн, а вследствие изменений окружающей среды. По данным экспертов ООН сегодня в мире насчитывается 25 млн. человек, оставивших жилища из-за наводнений засух, истощения земель. По их прогнозам совсем скоро число «экологических» беженцев может достичь 50 млн. человек.

Сочетание большого числа видов растений и животных, находящихся на грани исчезновения, и высокой скорости разрушения их мест обитания приводит к появлению на Земле экологических «горячих точек».

«Горячими точками» называются территории, где встречается значительное число эндемичных растений, утративших не менее 70% растительного покрова. Защита таких территорий, а также оставшихся массивов девственных тропических лесов, могла бы сохранить местную флору и фауну при минимальных затратах. На Земле осталось три крупных массива тропических лесов и 25 «горячих точек», где обитают большинство существующих на планете видов животных и растений.

Человек не добрался пока до влажных тропиков в бассейне Амазонки и в Конго, тропических сухих листопадных лесов в Африке и тайги в Канаде и России. Однако если темпы вырубки деревьев останутся на нынешнем уровне, то суммарная скорость исчезновения редких видов в этих заповедных уголках и в «горячих точках» вскоре в 1000 раз превысит норму («один вид за миллион лет»).

Матис Вакернагель (Mathis Wackernagel), автор концепции «экологического следа», попытался в 2002 г. количественно оценить, сколько земли люди используют для добычи ресурсов и захоронения отходов. Тогда было установлено, что в 1961 г. человечество использовало биосферу на 70%, а в 1999 г. – на 120%. Другими словами, «с 1999 г. люди используют окружающую среду настолько интенсивно, что она просто не успевает восстанавливаться». В докладе Millennium Ecosystem Assessment, опубликованном в начале 2005 года, перечислены те услуги – от опыления цветов до очистки воды, – которые людям пришлось бы оказывать самим себе, причем за огромные деньги, если бы этого не делала природа. Авторы доклада обнаружили, что из 24 основных даров, предоставленных планетой в наше распоряжение, 15 расходуются нами быстрее, чем идет их естественное восстановление.

Ученые разделяют понятие экологический кризис (ЭК) на «локальный ЭК» и «глобальный ЭК». Локальный ЭК проявляется в местном повышении уровня загрязнений – химических, тепловых, шумовых, электромагнитных – за счёт одного или нескольких источников. Как правило, он может быть преодолен административными и /или экономическими мерами. Более серьезную угрозу представляет глобальный ЭК, являющийся следствием всей совокупности хозяйственной деятельности нашей цивилизации и проявляющийся в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты и, таким образом, представляющий опасность для всего человечества. Бороться с глобальным ЭК гораздо труднее, чем с локальным, и эта проблема будет считаться решённой только в случае минимизации загрязнений, произведённых человечеством до уровня, с которым природа Земли будет в состоянии справиться самостоятельно.

В 60-е годы XX века американский ученый эколог и биолог Б. Коммонер дал емкие и краткие формулировки законов экологии:

– всё связано со всем;

– ничто не дается даром;

– всё должно куда-то деваться;

– природа знает лучше.

В основном экологические факторы, влияющие на здоровье человека, связаны с:

– климатическими особенностями среды проживания;

– физическими условиями жизнедеятельности (тепловое и радиационное загрязнение, электромагнитное излучение, шум, вибрация и пр.);

– техногенными изменениями ландшафта (изменение рельефа, активизация экзогенных экологических процессов, загрязнение территории промышленными и бытовыми отходами, загрязнение почв, ухудшение состояния растительного и животного мира).

К постоянно действующим экологическим факторам риска для здоровья человека относится загрязнение атмосферы и водных объектов и, опосредованно, – почв и живых организмов. Сочетание трёх указанных факторов реализует своё патогенное воздействие на человека не в последнюю очередь через потребляемую им пищу и воду.

Экология атмосферы

Активная промышленная деятельность ведет к непрерывному возрастанию концентрации углекислоты – СО

в атмосфере: в ХХ веке она возросла на 20%. СО

 – основная пища растений и входит в состав парниковых газов.

Парниковые газы – водяной пар, углекислый газ, метан, фтор, хлорсодержащие углеводороды, закись азота – прозрачны для солнечного света, как стеклянная крыша парника, но задерживают тепловое инфракрасное излучение нагретой солнцем земной поверхности. Парниковое «одеяло» из газов делает нашу планету пригодной для жизни. Если бы парниковых газов в атмосфере не было, то средняя температура земной поверхности упала бы на 33

С, с плюс 14

С до минус 19

С, и Земля превратилась бы в ледяной шар.

Сегодня мы выбрасываем в атмосферу в три раза больше углекислого газа, чем природа способна поглотить. Климатологи предполагают, что уже к середине века всерьез будут сказываться последствия глобального потепления. К примеру, с 1981 по 2007 годы сельское хозяйство мира из-за глобального потепления потеряло вследствие упавшей урожайности зерновых культур почти пять миллиардов долларов. Если темпы роста СО

сохранятся, то к тридцатым годам нашего века концентрация углекислоты в атмосфере удвоится.

Существует и альтернативная точка зрения на колебания углекислоты в атмосфере. Профессор экологических наук Университета штата Виржиния. Уильям Раддиман (William F. Ruddiman) доказал, что антропогенное влияние на колебания углекислоты в атмосфере началось задолго до индустриальной эпохи.

Свидетельство масштабного уничтожения лесов было найдено им в поземельной переписи Англии, произведенной по приказанию Вильгельма Завоевателя. В «Книге судного дня» сообщается, что в 1086 г. было сведено 90% лесных массивов в низменных сельскохозяйственных регионах. Согласно результатам переписи, в Англии в то время проживало 1,5 млн. человек, следовательно, средняя плотность населения составляла 10 человек на 1 км

. Этого оказалось вполне достаточно для уничтожения лесов. Поскольку цивилизации в долинах крупных рек Китая и Индии достигли гораздо большей плотности населения за несколько тысячелетий до Вильгельма Завоевателя, ученые пришли к выводу, что в азиатских регионах лес был практически полностью уничтожен еще 2—3 тыс. лет назад. Таким образом, Европа и Южная Азия были практически лишены лесного покрова еще задолго до начала индустриальной эры. Доказано также, что наиболее сильные за последние 2 тыс. лет уменьшения атмосферной концентрации углекислого газа (определенные с помощью двух кернов Антарктического льда) произошли примерно в те периоды, когда вспышки инфекционных заболеваний (чума, оспа) уносили миллионы человеческих жизней.

Несмотря на то, что экспериментальные данные пока не дают оснований для вывода о потере устойчивости или деградации биосферы, основания для беспокойства есть:

– увеличение содержания СО

и других парниковых газов в атмосфере обязательно приведёт к потеплению климата и если глобальное потепление будет и дальше идти такими темпами, то к 2080 году Северный полюс окажется весь год свободным ото льда;

Климат Земли становится с каждым годом мягче, а в Арктике теплеет в два-три раза быстрее, чем на всей остальной планете: за последнюю сотню лет температура там выросла на 4—5

С. Спутниковые фотографии со всей неопровержимостью показывают, что покров арктических льдов с 1970 по 2002 год сократился примерно на 25%. Уменьшается не только площадь ледовой поверхности – истончается и сам лед. За последние 30 лет толщина морских льдов уменьшилась на 1,3 м, почти вдвое. Границы сплошных морских льдов смещаются все дальше и дальше на север. Особенно заметно потепление в материковой части Арктики – на Аляске, северо-западе Канады и азиатском побережье Северного Ледовитого океана. В результате уникальный животный и растительный мир Арктики и образ жизни ее коренных жителей оказались на грани исчезновения.

– быстрое расходование ископаемого топлива, накопленного природой за миллионы лет, приведёт к истощению его запасов через исторически короткие сроки: нефти и газа – через 60—80 лет, угля – через 1000—3000 лет;

В мире ежедневно потребляется 81 миллион баррелей нефти (баррель – 158 литров.

– происходит резкое уменьшение площади и ухудшение состояния «лёгких планеты» – лесов.

Примерно 8 тысяч лет назад, леса, растущие на планете, занимали 6,2 миллиарда гектаров. Это были леса, созданные самой природой и еще не знавшие руки человека. От этих лесов ныне осталось менее четверти – 1,3 миллиарда гектаров. Правда, человек посадил «вторичный лес» – 3,4 миллиарда гектаров.

Сейчас 70% сохранившихся на Земле неосвоенных лесов находятся на территории трех стран: России (863 млн. га или 50,6% территории – лесные земли), Канады и Бразилии. В 76 странах мира уже нет неосвоенных лесов. Недавно эксперты ФАО (международная продовольственная и сельскохозяйственная организация – авт.) дали строгое научное определение леса. Это находящийся за городом участок площадью более 0,5 гектара с деревьями высотой более 5 метров, затеняющими своими кронами более 10% площади.

Россия – мировой экологический донор: – более половины территории России, 10 млн. км.

 (Арктика, Восточная и Северо-Восточная Сибирь) слабо или совсем не тронуты хозяйственной деятельностью.

Велико воздействие на биоту и кислотных дождей – атмосферных осадков, рН которых ниже чем 5,5.

Термин «кислотный дождь» введен в научный оборот в 1872 году английским исследователем, изучавшим смог в Манчестере – Ангусом Смитом.

Обычный дождь является кислым сам по себе, даже в отсутствие выбросов. Это происходит из-за того, что в процессе формирования и выпадения дождевые капли растворяют находящийся в воздухе углекислый газ и реагируют с ним с образованием угольной кислоты (H

CO

). Чистый дождь, проходящий через незагрязненный воздух, представляет собой водный раствор с pH 5,6 (к моменту удара о землю).Даже если бы люди закрыли все фабрики и перестали ездить на машинах и грузовиках, значение pH дождя все равно было бы примерно 5,0. Поэтому сейчас принято считать дождь кислотным, если его pH ниже 5,0. В современном промышленном мире избыточная кислотность дождя обусловлена в основном присутствием двух веществ:

1. Оксиды серы;

Эти соединения попадают в атмосферу естественным путем при извержениях вулканов, но значительная часть атмосферных оксидов серы образуется в результате сжигания природного газа, угля и нефти, которые содержат сераорганические соединения. При сжигании этих видов топлива в атмосферу попадает сера в соединении с кислородом. Растворяясь в дождевых каплях, оксид серы образует серную кислоту.

2. Оксиды азота.