Есть ли выход из экологического кризиса?

РЕФЕРАТ

на тему:

«Есть ли выход из экологического кризиса?»

Екатеринбург 2008

Введение

Концепции современного естествознания определяются совокупностью наук о природе, или естественных наук, взятых в их взаимной связи, как целое. Естествознание рассматривает различные концепции природных явлений с позиций различных наук. Одна из таких наук – экология.

Развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой, без воздействия на природу: человек получает от природы всё необходимое для жизни – энергию, продукты питания, различные материалы; природа – источник удовлетворения его эстетических потребностей. Взаимодействие человека с природой видоизменяет, преобразовывает ее. Направленные антропогенные изменения в природе в большинстве случаев необходимы человеческому обществу и носят позитивный характер: строятся города, развиваются сельское хозяйство и промышленность, улучшаются ландшафты.

Однако в ряде случаев антропогенные воздействия ведут к негативным последствиям. Катастрофическое состояние среды обитания в мире – прямой результат материалистического мировоззрения и «командно-административных» способов ведения хозяйства. Ведомства и министерства, чьи предприятия производят вредные вещества, сами устанавливают допустимые нормы сброса этих веществ в окружающую среду и сами себя «контролируют». При этом ни статистические данные о влиянии этих веществ на здоровье человека, ни общий объем выбросов не принимаются во внимание. Понадобятся десятилетия, чтобы поправить вред, нанесенный природе за последние полвека.

Экологический кризис – самый разрушительный, размеры его пока не столь очевидны большинству населения, но он обладает тем свойством, что из него невозможно выйти в короткий срок – даже после принятия сколь угодно верных законов и решений. Нужны постепенные, но все же радикальные меры.

Однако в наши дни редко можно встретить человека, который бы не понимал необходимости охраны природы. Я также лично заинтересована в стабилизации состояния окружающей среды, именно поэтому я выбрала эту тему. Идея гармонизации отношений между обществом и природой близка и понятна каждому, поскольку все очевиднее становится зависимость благосостояния людей от качества окружающей их природной среды.

Казалось бы, в этой ситуации решение экологической проблемы не должно вызывать особых затруднений. В настоящее время наука старается уделять большое внимание созданию таких новейших технологий, критерием завершенности которых становится экологическая чистота и безопасность.

Для выполнения работы были использованы учебные пособия, описывающие проблемы окружающей среды и уровень современного экологического кризиса, статистические данные, а также журналы, приводящие конкретные факты ухудшения экологической обстановки. На основании изученного и проанализированного материала были сделаны выводы о путях выхода из кризиса.

1. Глобальные проблемы экологии

Поскольку современная экологическая ситуация есть продукт деятельности человека в его взаимоотношениях с природой, то следует определить главные направления взаимодействия общества и окружающей среды. Такими основными направлениями можно назвать:

– рост народонаселения;

– потребление природных ресурсов;

– загрязнение биосферы.

Последние 150 лет население Земли росло и продолжает расти феноменальными, взрывообразными темпами. Цифры говорят сами за себя.

Время удвоения численности населения

1.0 – 900 г. н.э.	160 – 320 млн.	900 лет
2. 900 – 1700 г. н.э.	320 – 600 млн.	800 лет
3. 1700–1850 г. н.э.	600 – 1200 млн.	150 лет
4. 1850–1950 г. н.э.	1200–2500 млн.	100 лет
5. 1950–1990 г. н.э.	2500 – 5000 млн.	40 лет

Время увеличения на 1 миллиард

1 млрд.	1820	18000 лет
2 млрд.	1927	100 лет
3 млрд.	1960	33 года
4 млрд.	1976	16 лет
5 млрд.	1990	14 лет
6 млрд.	1999	9 лет

Ежегодный прирост населения составляет 1,7%. Еженедельный прирост при этом составляет 1,7 млн. человек, ежедневный – 247000, а ежечасный – 10270.

Эксперты по народонаселения предсказывают, что, если не случится мировой ядерной войны или широкомасштабного голода или мора, численность населения к 2100 г. достигнет 10,4 млрд. человек, что будет в 2 раза больше, чем в 1990 г. Большая часть прироста населения приходится на развивающиеся страны.

Увеличение народонаселения планеты создает значительные проблемы. Человеку нужно место для расселения, для производства материальных благ. Но самое главное – для миллиардов людей необходимо огромное количество пищи. Ежедневно на нашей планете 110 тысяч человек преждевременно умирают от голода, недостаточного питания, а также из-за болезней, связанных с нищетой.

Чтобы направить продуктивность природы в нужное русло, человек распахал огромные площади, большая часть которых была занята лесами. А ведь леса – это не только «лёгкие» планеты, Но и поставщики разнообразного и, что крайне важно, естественного сырья для хозяйственных нужд. Целая природная зона (биом) (лиственные леса умеренного пояса с их животным миром) оказалась на три четверти уничтоженной лишь потому, что она занимала географический район, благоприятный для жизни человека.

Не лучше обстоит дело и с тропическими лесами, покрывающими сегодня 7% земной поверхности. К настоящему времени вырублено уже 25% всей площади амазонских лесов, что способствовало падению влажности в регионе и означало потерю 1/8 мирового производства кислорода. В Африке за последнее столетие площадь лесов уменьшилась в два раза и ныне не превышает 24% территории континента.

Но главное – тропические леса легко уязвимы, ибо представляют собой очень сложную экосистему, которой потребовалось много времени, чтобы достичь высокой продуктивности. В общем же культуры, возделываемые человеком на тропических почвах по своей продуктивности лишь незначительно превышают замещаемую дикую растительность, а зачастую даже уступают им.

Но ведь биосфера – это неделимое целое. Из-за снижения биологической продуктивности одной среды обитания другие среды земного шара лишаются многих ранее поступавших веществ, и тем самым обедняется вся живая система суши. К тому же тропические почвы под сельскохозяйственными угодьями при существующей агротехнике быстро истощаются, что ведет к опустыниванию.

Поскольку лишь небольшая часть суши может быть превращена в рентабельную пашню, давно встал вопрос о сельскохозяйственном использовании Мирового океана. Много ожидали от искусственных культур водорослей, способных вырабатывать сахар и белки, пригодные для питания человека. В Японии были проведены многочисленные исследования в этом направлении. На практике в отличие от лабораторных условий продуктивность водорослей оказалась не выше урожайности обычных сельскохозяйственных культур.

Весьма обоснована точка зрения, согласно которой количество пищи на Земле, даже при использовании всех возможных ресурсов суши и океана, никогда не может быть увеличена более чем в десять раз по сравнению с сегодняшним количеством.

Прямо или косвенно для обеспечения себя продовольствием население планеты потребляет 40% всей производимой на суше энергии; если прибавить к этому энергию океанов, то доля потребления энергии, идущей на производство пиши, составляет более 50%. Ясно, что энергетический потенциал, расходуемый на питание, ныне не может резко возрасти.

В последнее время в миграционных процессах, происходящих в мире, появляются новые группы людей, которые можно назвать «экологическими беженцами». Изменить место жительства их заставляет либо резкое ухудшение состояния окружающей среды: наводнения, засухи, опустынивание, либо экстремальное по своему характеру воздействие техносферы, например, авария атомного реактора в Чернобыле. В настоящее время общее количество экологических беженцев в мире составляет 10 млн человек, и, видимо, эта цифра в перспективе будет возрастать.

Человечество всегда в той или иной мере использовало даримые природой богатства. Но постепенно размеры изымаемых природных ресурсов увеличивались, становились всё более весомыми и ощутимыми, а запасы их практически не возобновились.

Ресурсы, которыми располагает наша планета, делятся на 2 основных типа: исчерпаемые и неисчерпаемые.

Неисчерпаемых ресурсов по количеству очень много, но человек до сих пор не научился использовать их в нужном количестве. Например, солнечная энергия, энергия воздушных масс, энергия водных масс Мирового океана, космическая энергия. Что они могли бы дать человеку, если бы он обладал техникой их широкого использования? Ветровые потоки воздушных масс только над территорией нашей страны обладают мощностью в 103 млрд. киловатт. Рациональное использование всей этой энергии принесло бы большую пользу народному хозяйству. Конечно, нельзя предположить, что ветроэнергетика может заменить гидро- или теплоэнергетику, но в определенной мере сила ветра должна использоваться. Кроме того, большое внимание уделяется научно-практическим работам по использованию солнечной энергии, энергии приливно-отливной волны, геотермальной энергии и т.д.

И тем не менее использование неисчерпаемых ресурсов народным хозяйством в широких масштабах – это дело будущих десятилетий. Сегодня же «больной вопрос» – использование исчерпаемых ресурсов.

Исчерпаемые ресурсы принято делить на два вида: возобновляемые и невозобновляемые. В состав возобновляемых ресурсов включаются животный и растительный мир. Особое место в них занимает почва и вода. К невозобновляемым ресурсам относятся полезные ископаемые, минералы и пр. Правда, в наше время происходит некоторая переоценка понятий «возобновляемые» и «невозобновляемые». Дело в том, что человек столь активно и нерационально использует ресурсы, что даже некоторые возобновляемые ресурсы восстановить стало невозможно.

Главные удары здесь следующие:

– разрушение местообитаний в результате отчуждения земель человеком;

– загрязнение;

– чрезмерная эксплуатация;

– интродукция новых видов;

– сочетание вредных факторов и деградация среды.

Мы наблюдаем развитие двух явлений: с одной стороны, сокращение площади лесов, а с другой – сокращение количества кислорода в атмосферном воздухе, что может привести к серьезному нарушению газового состава атмосферы.

Масштабы использования леса всё возрастают, а соответственно будет и дальше сокращаться лесной покров на планете.

У вопросу использования лесов необходимо подходить с рациональных, научно обоснованных позиций, понимая при этом, что никакие хозяйственные интересы сегодняшнего дня не могут заменить интересы охраны и рационального использования природы, поскольку природа – это не только определенный «набор» различного вида ресурсов, но живая природа – это еще и основа жизни человека.

Не менее сложная ситуация сложилась в отношении невозобновимых природных ресурсов – полезных ископаемых, в том числе нефти, газа, железа, олова, цинка и пр.

Уголь, нефть и природный газ часто называют ископаемым топливом. Хотя эти ископаемые и образовались в результате биологических процессов, всякое пополнение их запасов по мере использования исключено по двум причинам. Во-первых, условия на Земле изменились так, что значительного накопления органического вещества уже не происходит. Во-вторых, мы потребляем горючие ископаемые со скоростью, намного превышающей необходимую для их образования. Подсчитано, что количество сырой нефти, расходуемое сейчас в течение дня, формировалось естественным путем в течение 1000 лет.

Энергосбережение.

Процесс цивилизации представляет собой процесс замены человеческого труда другими источниками энергии.

Существует четыре основных направления:

– транспорт;

– промышленность (металлургия, хим. синтез и т.д.);

– температурный контроль (отопление и кондиционирование помещений, горячее водоснабжение);

– производство электроэнергии, необходимой для работы электромоторов, приводящих в действие различное оборудование, освещение и т.д.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с природой. Но с начала 19 века – с тех пор, когда начало появляться высокоиндустриальное общество – это вмешательство расширилось, стало многообразно и сейчас грозит глобальной опасностью человечеству. Происходит катастрофический расход сырья, из оборота изымаются пахотные земли, все большему антропогенному воздействию подвергается биосфера, что ухудшает общую экологическую ситуацию.

Загрязняющие вещества обычно группируются по их природе:

физической,

химической,

биологической.

Физическое (или параметрическое) загрязнение связано с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды. К этому типу загрязнения относятся:

радиоактивное.

В начале 60 годов XX века искусственный радиоактивный фон достиг угрожающих размеров. Поэтому в 1963 году был подписан Московский договор о запрете испытания ядерного оружия в воздухе, космосе, под водой.

Экономический ущерб от загрязнения атмосферы оценить невозможно. В США подсчитали, что он составляет около 300 млрд. долларов в год без учета подорванного здоровья населения и увеличения смертности.

радиационное.

Радиация действительно смертельно опасна. При больших дозах она вызывает серьезнейшие поражения тканей, а при малых может вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков.

• световое.

Световое загрязнение влияет на устоявшуюся экосистему и имеет многочисленные последствия.

Чрезмерное ночное освещение ведет к перерасходу электроэнергии и увеличению выбросов парниковых газов. В среднем, одна лампа уличного освещения потребляет 400 ватт, таким образом, за 8 часов работы каждой лампой расходуется 3,2 кВт·ч электроэнергии.

Искусственное осветление окружающей среды влияет на цикл роста многих растений. Распространённые источники белого света с большим удельным весом голубого света в спектре мешают ориентации многих видов насекомых, ведущих ночной образ жизни, а также сбивают с пути перелётных птиц, старающихся облетать очаги цивилизации. Согласно наблюдениям, каждый уличный светильник ежесуточно является причиной гибели 150 насекомых. С учётом числа светильников в одной только Германии каждую ночь от них погибает более миллиарда насекомых. При этом не учтены многие другие источники света, такие как освещение промышленных комплексов, светящаяся реклама и освещение жилых домов.

Не до конца исследовано воздействие светового загрязнения на хронобиологию человеческого организма. Возможны отклонения в гормональном балансе, тесно связанном с воспринимаемым циклом дня и ночи.

• тепловое.

Тепловое загрязнение происходит вследствие несовершенства технологических процессов, сравнительно невысокого коэффициента полезного действия энергетических агрегатов (по сравнению с естественными энергетическими циклами), при этом огромное количество тепла тратиться на подогрев воды, почвы, атмосферы. Зимой количество искусственного тепла на единицу площади города почти равно теплу, получаемому от солнечной радиации.

• шумовое.

Шум приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, ухудшению зрения, росту сердечнососудистых заболеваний и т.д.

электромагнитные формы загрязнения.

Возникает в результате изменения электромагнитных свойств среды (от радио, телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводит к нарушениям работы электромагнитных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Существует электромагнитные аномалии и т.д.

Наиболее масштабным является химическое загрязнение веществами, не свойственными биосфере. Среди них – газообразные и аэрозольные выбросы предприятий, приводящие к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере и к усилению парникового эффекта, загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее 1/5 всей поверхности, что приводит к нарушению газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой, химическое загрязнение почвы пестицидами, увеличение ее кислотности, ведущее к распаду экосистемы.

Парниковый эффект – глобальная экологическая проблема.

Накопление углекислого газа в атмосфере – одна из основных причин парникового эффекта. Углекислый газ действует в атмосфере, как стекло в оранжерее: он пропускает солнечную радиацию и не пропускает обратно в космос инфракрасное (тепловое) излучение Земли. Содержание парниковых газов – СО₂, метана и др. – неуклонно увеличивается. Двуокись углерода в атмосфере действует как мощный поглотитель земного излучения, которое в противном случае рассеивалось бы в космическом пространстве. Поглощая и вновь отдавая эту энергию излучения, двуокись углерода делает атмосферу теплее, чем она была бы в противном случае.

Фотосинтез способствует уменьшению двуокиси углерода. Растения усваивают из воздуха СО₂ и строят из нее свою биомассу. Вся растительность суши усваивает из атмосферы около 20–30 млрд. т. углерода в форме его двуокиси. Один квадратный метр тропического леса извлекает из воздуха 1–2 кг углерода. Около 40 млрд. т. углерода усваивают в год микроскопические водоросли, плавающие в океане.

Однако растительность Земли не способна справиться с всё увеличивающимся загрязнением атмосферы, что приводит к изменению климата. По сравнению с доиндустриальной эпохой содержание двуокиси углерода в атмосфере увеличилось на 28%. Если не принять меры, чтобы сократить выбросы, то к середине ХХI века средняя глобальная температура приземной атмосферы повысится на 1,5–4,5⁰С.

Это приведет к перераспределению осадков, увеличению числа засух, изменится режим речного стока. Растает верхний слой вечной мерзлоты, которая занимает в России около 10 млн. км². Уровень Мирового океана может подняться к 2030 году на 20 см., что приведет к затоплению прибрежных территорий.

Анализ динамики климатических данных показал, что в 80-х – начале 90-х гг. среднегодовые температуры на северной половине Восточно-Европейской равнины возросли из-за теплых зим, отмечена сопряженность ареалов максимальной изменчивости климатических характеристик с географическим распределением загрязнений атмосферы.

В результате антропогенных выбросов парниковых газов изменяется климат, что ведет к негативным последствиям практически во всех областях деятельности человека.

В России изменения климата отразятся на сельском, лесном и водном хозяйстве. В зоне вечной мерзлоты, (а это около 55% площади всей страны), в результате таяния льдов при потеплении климата станет разрушаться хозяйственная инфраструктура, будет нанесен ущерб добывающей промышленности, транспортным, энергетическим системам, коммунальному хозяйству. Подъём уровня Мирового океана приведет к затоплению береговой зоны, будут затоплены населенные пункты, пострадает лесное хозяйство, живой и растительный мир. Изменение климата повлияет и на здоровье человека, возможно распространение многих видов заболеваний.

Наиболее загрязняющими атмосферу отраслями являются топливно-энергетическая, нефтехимическая, металлургическая и транспортная.

Воздействие энергетики на состояние воздушного бассейна определяются в основном видом сжигаемого топлива. Выбросы электростанций, потребляющих уголь, составляют 139 млн. кг в год окислов серы, 21 млн. кг окислов азота, 5 млн. кг твердых частиц.

Черная металлургия – следующий по интенсивности источник загрязнения атмосферы. Огромную роль в загрязнении атмосферы играют выбросы сталеплавильных цехов.

Большое количество углеводородов содержится в выбросах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах происходит из-за недостаточной герметизации оборудования.

Один из главных источников загрязнения атмосферы углекислым газом – автомобильный транспорт. Автомобиль можно назвать химической фабрикой на колесах. На долю автомобиля приходится 60% всех вредных веществ в городском воздухе. Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды, – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если автомобиль работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов или у красного сигнала светофора.

Под биологическими загрязнениями подразумеваются бактерии, продукты гниения, плесень, вирусы, шерсть животных, пылевые клещи, тараканы, пыльца.

Некоторые биологические загрязнения вызывают аллергические реакции, включая аллергический ринит, некоторые типы астмы. Инфекционные болезни, типа гриппа, кори, и ветряной оспы передаются через воздух. Бактерии, плесень выделяют вызывающие болезнь токсины. Признаки негативных реакций организма на окружающие загрязнители является чихание, слезоточивость глаз, кашель, одышка, головокружение, проблемы с пищеварением, аллергия.