Антропогенные воздействия человека на живую природу
АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДУ
К антропогенным воздействиям относятся все угнетающие природу воздействия, создаваемые техникой или непосредственно человеком. Их можно объединить в следующие группы:
1) загрязнения, т.е. внесение в среду нехарактерных для нее физических, химических и других элементов или искусственное повышение имеющегося естественного уровня этих элементов;
2) технические преобразования и разрушение природных систем и ландшафтов в процессе добычи природных ресурсов, строительства и т.д.;
3) изъятие природных ресурсов – воды, воздуха, минеральных веществ, органического топлива и т.д.;
4) глобальные климатические воздействия;
5) нарушение эстетической ценности ландшафтов, т.е. изменение природных форм, неблагоприятное для визуального восприятия.
Одними из наиболее значительных негативных воздействий на природу являются загрязнения, которые подразделяются в зависимости от типа, источника, последствий, мер контроля и т.д. Источниками антропогенных загрязнений являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия, объекты энергетики, транспорт. Немалую долю в общий баланс вносят бытовые загрязнения.
Антропогенные загрязнения могут иметь локальный, региональный и глобальный характер. Они делятся на следующие типы:
Биологическое, а также микробиологическое загрязнение происходит при поступлении в окружающую среду биологических отходов или в результате быстрого размножения микроорганизмов на антропогенных субстратах.
Механическое загрязнение связано с веществами, не оказывающими на организмы и среду физического и химического действия. Оно характерно для процессов производства строительных материалов, строительства, ремонта и реконструкции зданий и сооружений: это отходы камнепиления, производства железобетона, кирпича и т.д. Цементная промышленность, например, стоит на первом месте по выбросам в атмосферу твердых загрязняющих веществ (пыли), далее следуют предприятия по производству силикатного кирпича, известковые заводы и заводы пористых заполнителей.
Химическое загрязнение может быть вызвано внесением в среду каких-либо новых химических соединений или повышением концентраций уже присутствующих веществ. Многие из химических веществ активны и могут взаимодействовать с молекулами веществ внутри живых организмов или активно окисляться на воздухе, становясь при этом ядовитыми по отношению к ним. Выделяют следующие группы химических загрязнений:
1) водные растворы и шламы с кислой, щелочной и нейтральной реакцией;
2) неводные растворы и шламы (органические растворители, смолы, масла, жиры);
3) твердые загрязнения (химически активная пыль);
4) газообразные загрязнения (пары, отходящие газы);
5) специфические – особо токсичные (асбест, соединения ртути, мышьяка, свинца, фенолсодержащие загрязнения).
По результатам международных исследований, которые проводились под эгидой ООН, был составлен перечень наиболее важных веществ, загрязняющих окружающую среду. В него вошли:
§ трехокись серы (серный ангидрид) SO3;
§ оксиды углерода СО и СО2
§ фотохимические окислители (озон О3, перекись водорода Н2О2, гидроксильные радикалы ОН — , пероксиацилнитраты PAN и альдегиды);
§ хлорированные органические соединения;
§ токсины грибкового происхождения;
§ нитраты, чаще в форме NaNO3;
§ отдельные микробные загрязнители;
По способности сохраняться под внешним воздействием химические загрязнения делятся на:
b) разрушаемые химическими или биологическими процессами.
К физическим относятся загрязнения:
1) тепловые, возникающие вследствие повышения температуры из-за потерь тепла в промышленности, жилых домах, в теплотрассах и т.д.;
2) шумовые как следствие повышенного шума предприятий, транспорта и т.д.;
3) световые, возникающие вследствие неоправданно высокой освещенности, создаваемой искусственными источниками света;
4) электромагнитные от радио, телевидения, промышленных установок, линий электропередач;
Загрязнения от различных источников поступают в атмосферу, водные объекты, литосферу, после чего начинают мигрировать в различных направлениях. Из мест обитания отдельного биотического сообщества они передаются всем составляющим биоценоза – растениям, микроорганизмам, животным. Направления и формы миграций загрязнений могут быть следующими (табл. 2):
Формы миграций загрязнений между природными средами
Направление миграции | Формы миграций |
Атмосфера – атмосфера Атмосфера – гидросфера Атмосфера – поверхность суши Атмосфера – биота Гидросфера – атмосфера Гидросфера – гидросфера Гидросфера – поверхность суши, дно рек, озер Гидросфера – биота Поверхность суши – гидросфера Поверхность суши – поверхность суши Поверхность суши – атмосфера Поверхность суши – биота Биота – атмосфера Биота – гидросфера Биота – поверхность суши Биота – биота | Перенос в атмосфере Осаждение (вымывание) на водную поверхность Осаждение (вымывание) на поверхность суши Осаждение на поверхность растений (внекорневое поступление) Испарение из воды (нефтепродукты, соединения ртути) Перенос в водных системах Переход из воды в почву, фильтрация, самоочищение воды, осаждение загрязнений Переход из поверхностных вод в наземные и водные экосистемы, поступление в организмы с питьевой водой Смыв с осадками, временными водотоками, при снеготаянии Миграция в почве, ледниках, снежном покрове Сдувание и перенос воздушными массами Корневые поступления загрязнений в растительность Испарения Попадание в воду после гибели организмов Попадание в почву после гибели организмов Миграция по пищевым цепям |
Строительное производство является мощным орудием разрушения природных систем и ландшафтов. Строительство объектов промышленного и гражданского назначения приводит к отторжению больших площадей плодородной земли, сокращению жизненного пространства всех обитателей экосистем, серьезному изменению геологической среды. Таблица 3 иллюстрирует результаты воздействия строительства на геологическое строение территорий.
Таблица 3
Изменение геологической обстановки на объектах строительства
Виды деятельности | Результаты деятельности |
Строительство предприятий, зданий, дорог Гидротехническое и сельскохозяйственное строительство | Оседание и провалы земной поверхности, изменение рельефа и теплового режима, подтопление земель, сокращение земельного фонда Подъем уровня грунтовых вод, изменение ландшафта, заболачивание и засоление земель |
Нарушениями природной среды сопровождается добыча и переработка полезных ископаемых. Это выражается в следующем.
1. Создание значительных по размерам карьеров и насыпей ведет к образованию техногенного ландшафта, сокращению земельных ресурсов, деформации земной поверхности, обеднению и уничтожению почв.
2. Осушение месторождений, водозабор для технических нужд горных предприятий, сброс шахтных и сточных вод нарушают гидрологический режим водного бассейна, истощают запасы подземных и поверхностных вод, ухудшают их качество.
3. Бурение, взрывание, погрузка горной массы сопровождается ухудшением качества атмосферного воздуха.
4. Названные выше процессы, а также производственный шум способствуют ухудшению условий жизнеобитания и сокращению численности и видового состава растений и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
5. Горные выработки, осушение месторождений, извлечение полезных ископаемых, захоронение твердых и жидких отходов ведут к изменению природного напряженно-деформированного состояния массива горных пород, затоплению и обводнению месторождений, загрязнению недр.
Сейчас практически в каждом городе появляются и развиваются нарушенные территории, т.е. территории с пороговым (сверхкритическим) изменением какой-либо характеристики инженерно-геологических условий. Любое такое изменение ограничивает конкретное функциональное использование территории и требует осуществления рекультивации, т.е. комплекса работ, направленных на восстановление биологической и хозяйственной ценности нарушенных земель.
Одной из главных причин исчерпания природных ресурсов является расточительность людей. Так, по оценкам некоторых экспертов, разведанные запасы полезных ископаемых истощатся полностью уже через 60-70 лет. Еще быстрее могут быть исчерпаны известные месторождения нефти и газа.
Вместе с тем на производство промышленной продукции непосредственно расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов, загрязняющих природную среду (рис. 9).
За всю историю человеческого общества выплавлено около 20 млрд. тонн черных металлов, а в сооружениях, машинах, на транспорте и т.д. их реализовано лишь 6 млрд. тонн. Остальное рассеяно в окружающей среде. В настоящее время рассеивается более 25% годовой продукции железа, а некоторых других веществ – еще больше. Например, рассеивание ртути и свинца достигает 80 – 90% их годового производства.
Транспортировка Дополнительная добыча Потери
Выход из строя, износ, коррозия
Лом Загрязнение окружающей среды
Рис.9. Схема ресурсного цикла
На грани нарушения находится баланс кислорода на планете: при существующих темпах уничтожения лесов фотосинтезирующие растения скоро будут не в состоянии восполнять расходы его на нужды промышленности, транспорта, энергетики и т.д.
Глобальные климатические изменения, вызванные деятельностью человека, характеризуются прежде всего глобальным повышением температуры. Специалисты полагают, что уже в ближайшее десятилетие разогрев земной атмосферы может возрасти до опасной черты: в тропиках прогнозируется повышение температуры на 1-2 0 С, а вблизи полюсов на 6-8 0 С.
Из-за таяния полярных льдов заметно повысится уровень Мирового океана, что приведет к затоплению огромных населенных территорий и сельскохозяйственных площадей. Предсказываются связанные с этим массовые эпидемии, особенно в Южной Америке, Индии, странах Средиземноморья. Повсеместно возрастет количество онкологических заболеваний. Существенно повысится мощь тропических циклонов, ураганов, смерчей.
Первопричина всего этого – парниковый эффект, обусловленный ростом концентрации в стратосфере на высоте 15-50 км газов, которые обычно там не присутствуют: двуокиси углерода, метана, окислов азота, хлорфторуглеродов. Слой этих газов играет роль оптического фильтра, пропуская солнечные лучи и задерживая отраженное от земной поверхности тепловое излучение. Это вызывает рост температуры в приземном пространстве, как под крышей парника. И интенсивность этого процесса растет: только за последние 30 лет концентрация углекислого газа в воздухе повысилась на 8%, а в период с 2030 по 2070 год ожидается удвоение содержания его в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем.
Таким образом, глобальное повышение температуры в ближайшие десятилетия и связанные с ним неблагоприятные явления сомнений не вызывают. При современном уровне развития цивилизации можно лишь так или иначе замедлить этот процесс. Так, всемерная экономия топливно-энергетических ресурсов напрямую способствует замедлению скорости атмосферного разогрева. Дальнейшие шаги в этом направлении – переход на ресурсосберегающие технологии и устройства, на новые строительные проекты.
По некоторым оценкам, на 20 лет уже задержано существенное потепление благодаря почти полному прекращению производства и использования хлорфторуглеродов в промышленно развитых странах.
Вместе с тем существует ряд естественных факторов, сдерживающих потепление климата на Земле, например, стратосферный аэрозольный слой, образующийся благодаря вулканическим извержениям. Он располагается на высоте 20-25 км и состоит в основном из капелек серной кислоты со средним размером 0,3 мкм. В нем также встречаются частички солей, металлов, других веществ.
Частицы аэрозольного слоя отражают солнечное излучение обратно в космос, что приводит к некоторому понижению температуры в приземном слое. Несмотря на то, что частиц в стратосфере примерно в 100 раз меньше, чем в нижнем слое атмосферы – тропосфере, – они оказывают более заметный климатический эффект. Это связано с тем, что стратосферный аэрозоль в основном понижает температуру воздуха, тогда как тропосферный может и понижать, и повышать ее. Кроме того, каждая частица в стратосфере существует долго – до 2 лет, тогда как время жизни тропосферных частичек не превышает 10 суток: они быстро вымываются дождями и выпадают на землю.
Нарушение эстетической ценности ландшафтов характерно для процессов строительства: возведение немасштабных природным образованиям зданий и сооружений производит негативное впечатление, ухудшает исторически сложившийся вид ландшафтов.
Все техногенные воздействия приводят к ухудшению качественных показателей окружающей среды, которые отличаются консерватизмом, поскольку вырабатывались в течение миллионов лет эволюции.
Для оценки активности антропогенного воздействия на природу Кировской области для каждого района была установлена интегральная антропогенная нагрузка, полученная на основании оценок воздействия на окружающую среду трех видов источников загрязнений:
§ локальных (бытовые и промышленные отходы);
§ территориальных (сельское хозяйство и лесоэксплуатация);
Установлено, что к районам с наиболее высокой экологической напряженностью относятся: г.Киров, район и г.Кирово-Чепецк, район и г.Вятские Поляны, район и г.Котельнич, район и г.Слободской.
Источник
Как человек влияет на природу: положительные и отрицательные примеры
С развитием технологий люди стали воздействовать на окружающую среду. Дома, дороги, водохранилища – всё это искусственного происхождения, результат жизнедеятельности человека.
Содержание
Виды воздействия человека на природу
Сила антропогенного – происходящего от человека – влияния очень велика. Люди, используя механизмы и технологии, редко задумываются о последствиях для окружающей среды. Во многих случаях это способствует возникновению губительных результатов.
- Преднамеренное воздействие – осознанное, совершаемое с явной целью: осушение рек, озер, вырубка лесов.
- Непреднамеренное возникает как побочное явление преднамеренного, по цепной реакции последствий.
- Прямое воздействие – добыча угля, нефти.
- Косвенное – опосредованное, приводящее к результату через взаимосвязанные последствия: повышение солнечной радиации из-за чрезмерного применения аэрозолей.
Положительные примеры влияния
К положительному воздействию человека на природу относят попытки исправить причиненный вред, избежать экологических катастроф, создать экосистемы для улучшения природных условий. Разумное, рациональное использование ресурсов позволяет направить действия людей в положительное русло.
Создание заповедников и парков
С помощью национальных парков и заповедников решаются вопросы сохранения определенных видов фауны и флоры. Не будь специальных выделенных территорий, некоторые представители животного и растительного мира давно исчезли бы с планеты. Условия жизни на ней для дикой природы продолжают ухудшаться.
Забайкальский национальный парк, Алтайский заповедник, Лазовский заповедник – на огромных территориях произрастают эндемичные и реликтовые растения, обитают редкие животные.
Высадка зеленых насаждений
Создание парков в черте города, лесополос, посадок позволяет в целом улучшить состояние экологии. Также высадка деревьев укрепляет почву на склонах и вдоль дорог, снижает количество шума, распространение пыли, вредных выбросов в атмосферу.
Ирригационные системы
Орошение почвы с целью увеличения плодородия дает возможность увеличить количество урожая. Озеленение пустынь, заброшенных территорий приводит к появлению новых экосистем в районах, ранее непредусмотренных для этого. Зеленые зоны нуждаются в постоянной поддержке со стороны человека. Природа искусственных систем на протяжении многих лет требует непрестанного ухода и контроля.
Рациональное использование сельскохозяйственных земель
Продуманное эффективное освоение имеющихся угодий снижает скорость истощения почвы. Плодородие повышается с помощью разработки новых сортов, применения удобрений нового поколения, рационального подхода к выращиванию культур: подбора технологий возделывания культуры, благоустройства полей.
Системы очистных сооружений
Новые системы очистки стоков и выбросов отходов существенно снижают попадание вредных веществ в окружающую среду и, как следствие, ее загрязнение. Таким образом, человек нейтрализует негативное воздействие промышленных предприятий, заводов. Несколько этапов фильтрации позволяют очистить выбросы до нормативных показателей в регионе.
Прочие положительные моменты
Чтобы сохранить природные источники ресурсов, человек старается создавать альтернативные. Чтобы меньше воздействовать на среду залежей ископаемых, разрабатываются новые, не такие разрушительные, как прежде, способы добычи. Скважинные методы используются для отработки участков месторождений драгоценных минералов в Мадагаскаре, Якутии, золота – в Монголии, африканских странах. В Курской области с помощью бурильно-крановой техники добывают строительный песок.
Для получения электричества берется энергия ветра, солнца, приливов и отливов. Самая крупная солнечная электростанция расположена в Китае. Мощность солнечного парка Тэнгэр составляет 1,5 гигаватта, что примерно соответствует уровню показателей атомных электростанций. Наиболее активно гелиоустановки применяются в восточных странах и на территории Америки. Ветровые парки охватывают большее количество стран: не только восточные, но и западные, среди которых Германия, Дания, Испания. Альтернативные источники энергии позволяют восполнить ее нехватку.
Негативное влияние человека
Воздействие людей на окружающую среду имеет, преимущественно, разрушительный характер. Везде в природе, где появляется человек, в результате его жизнедеятельности возникают негативные последствия.
Промышленные выбросы и отходы
Источники выбросов можно разделить на 4 основные группы:
- химические удобрения;
- промышленные токсичные отходы;
- бытовые отходы;
- радиоактивные.
Суть негативного влияния человека на окружающую природу в том, что количество отходов на начало нынешнего столетия существенно превышает способность планеты к самовосстановлению.
Огромные площади земли покрыты тоннами мусора. В Тихом океане имеется огромная мертвая зона – вода, сплошь усыпанная плавучими отходами, препятствующими проникновению солнечных лучей и воздуха к подводным обитателям.
Сточные воды
Ежедневно в природную среду отправляются тысячи тонн отходов. Сточные воды влияют на экологическую обстановку в регионе, на эпидемиологическое состояние. Почти все водоемы вблизи промышленных объектов, крупные реки отравлены. По водным артериям загрязненные стоки попадают в мировой океан. К наиболее грязным рекам в мире относят такие известные артерии, как Миссисипи, Рейн, Волга, Хуанхэ, Сарно, Ганг.
Выхлопы транспортных средств
Чрезмерное количество автомобилей в городах причиняет огромный вред всей планете. В атмосфере скапливаются оксиды серы, азота, тяжелых металлов, что приводит к частым кислотным дождям. Они пагубно воздействуют на растительность, здоровье животных и людей. Процент углекислого газа в атмосфере увеличивается с каждым годом. Тем самым, растет “вклад” выхлопных газов в проблему планетарного масштаба – парниковый эффект. Последствия ведут к глобальным изменениям климата.
Разработка полезных ископаемых
При добыче полезных ископаемых нарушается структура земных недр, ее целостность. В горах возникают непоправимые изменения, происходят оползни, обвалы. Это приводит к гибели растительности, а впоследствии и представителей животного мира. От разработки месторождений могут страдать целые экосистемы. Взрывы на карьерах негативно сказываются на состоянии воздуха, уровне солнечной радиации. В атмосферу выбрасывается много токсических веществ, вредные газы.
Техногенное воздействие приводит к необратимым последствиям, сейсмической активности. Так, в 1971 году разработка залежи нефти вблизи города Грозный спровоцировала землетрясение мощностью 7 баллов.
Использование удобрений и химикатов
Плодородные слои почвы стремительно истощаются. Для повышения урожайности в сельском хозяйстве применяются удобрения, химические вещества. С одной стороны, они загрязняют землю, с другой – обусловливают ускоренный рост посадок, усиленное потребление из почвы питательных веществ, тем самым истощая ее.
Загрязнение воды нефтью и нефтепродуктами
Влияние нефтяной промышленности на мировой океан приобрело глобальный смысл. Одна треть океана находится под масляной пленкой. Обитатели, которые не могут перебраться в другое место, гибнут от нехватки воздуха и света.
Техногенные аварии
Каждая техногенная авария приобретает катастрофический размах и причиняет вред огромной территории. Последствия масштабных аварий, как взрывы на Чернобыльской АЭС, на Фукусиме, негативно сказываются на экологической обстановке всей планеты.
Вырубка лесов
Человек, не задумываясь, уничтожает гектары лиственных и хвойных лесов. Он делает это для строительства магистралей, городов, освоения сельскохозяйственных площадей. «Легкие» Земли, способные преобразовывать углекислый газ, уже не справляются с работой. Негативное воздействие вырубки деревьев физически ощутимо в крупных городах, где воздух стал тяжелым и неприятным.
Браконьерство и незаконная охота
Рыболовство и охота не по сезону, в запрещенных местах – все это браконьерство. К нему же относится охота на животных, занесенных в Красную книгу. Проблема браконьерства существует на всех континентах и приводит к экологическим проблемам, уменьшению популяций, нарушению природного баланса.
Прочие негативные факторы
Озоновые дыры, кислотные осадки, развитие экономики и технологий без учета экологической составляющей, перенаселение городов, эпидемии – все это оказывает неизгладимое отрицательное действие. Круговорот компонентов в природе приводит к катастрофическим последствиям.
Пути решения экологических проблем
Разумное, осознанное взаимодействие с природой во всем мире влияет на будущее планеты. Для нормализации экологии человек должен идти к восстановлению баланса.
Среди перспективных путей решения:
- создание безотходных производств;
- эффективная сортировка и переработка мусора;
- рациональное использование ресурсов и восстановление природных богатств;
- очищение воздуха;
- запрет на вырубку тайги.
Историческое влияние человека на природу
Воздействие людей на окружающую среду началось в тот момент, когда человек стал разумным и стал применять орудия труда. До тех пор, пока потребление ресурсов было минимальным, влияние человека на природу не было ощутимым.
С развитием цивилизации окружающий мир стал страдать от действий людей. Произошедшая в конце XIX столетия промышленная революция полностью изменила облик Земли. Антропогенное воздействие приобрело немыслимые масштабы. Люди забыли, что изменяя мир вокруг себя, нацеливаясь на технический прогресс, вредят самим себе.
Источник
АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРИРОДУ
В процессе своей жизни и деятельности человек так или иначе влияет на окружающую среду. Воздействие человека на различные элементы среды и факторы, порожденные человеком и его хозяйственной деятельностью, называется антропогенным.
Антропогенное воздействие на окружающую среду носит деструктивный характер. Антропогенные факторы приводят к истощению природных ресурсов, загрязнению природной среды и образованию искусственных ландшафтов.
Совокупность антропогенных воздействий на экосферу и среду обитания людей можно рассматривать по нескольким критериям:
1. Общий характер процессов антропогенного воздействия, предопределяемый формами человеческой деятельности: а) изменение ландшафтов и целостности природных комплексов; б) изъятие природных ресурсов; в) загрязнение окружающей среды.
2. Материально-энергетическая природа воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, радиоактивные, акустические), физико-химические, химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания.
3. Категории объектов воздействия: природные ландшафтные комплексы, поверхность земли, почва, недра, растительность, животный мир, водные объекты, атмосфера, микросреда и микроклимат обитания, люди и другие реципиенты.
4. Количественные характеристики воздействия: их пространственные масштабы (локальные, региональные, глобальные), единичность и множественность, сила воздействия и степень их опасности (интенсивность факторов и эффектов; характеристики типа «доза — эффект», пороговость; допустимость по нормативным экологическим и санитарно-гигиеническим критериям; степень риска и т.п.).
5. Временные параметры и различия воздействий по характеру наступающих изменений: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, вызывающие цепные реакции, обратимые и необратимые и т.п.
С последними категориями классификации связано также деление всех антропогенных изменений на преднамеренные и непреднамеренные.
Преднамеренные преобразования — это освоение земель под посевы или многолетние насаждения, сооружение водохранилищ, каналов и оросительных систем, строительство городов, промышленных предприятий и путей сообщения, рытье разрезов, котлованов, шахт и бурение скважин для добычи полезных ископаемых, осушение болот и т.п.
Непреднамеренные изменения — это загрязнение окружающей среды, изменения газового состава атмосферы, изменения климата, кислотные дожди, ускорение коррозии металлов и разрушения памятников культуры, образование фотохимических туманов (смогов), нарушения озонового слоя, развитие эрозионных процессов, наступление пустыни, экологические катастрофы в результате крупных аварий, обеднение видового состава биоценозов, развитие экологической патологии у населения и др.
Непреднамеренные экологические изменения выступают на первый план не только потому, что многие из них очень значительны и важны, но и потому, что они хуже контролируются и чреваты непредвиденными эффектами. Кроме того, некоторые из них, например техногенная эмиссия CO или тепловое загрязнение, принципиально неизбежны, а устранение других требует колоссальных затрат.
К наиболее важным формам антропогенного воздействия на природу относятся: переэксплуатация и истощение природных ресурсов и техногенное загрязнение среды.
За последние 50 лет мир потерял почти половину своего лесного массива. Чрезмерное рыболовство привело к тому, что популяции рыб находятся на грани катастрофы. Продолжающееся сокращение биоразнообразия на планете ведет к дальнейшей дестабилизации равновесия в биосфере. Эрозия почвы стала серьезной проблемой во многих странах мира. В США, Европе, Китае, Индии, на Ближнем Востоке и в Африке сокращаются запасы воды. Нехватка воды означает и нехватку продуктов питания. 70% мировых водных ресурсов используются на выращивание урожая.
Использование природных ресурсов резко увеличится в течение последующих 50 лет. Ожидается, что население нашей планеты увеличится к этому времени на 60%.
Техногенное загрязнение различных природных сред оказывает резко негативное воздействие на живые организмы, условия жизни человека и его здоровье. Антропогенное загрязнение окружающей среды за последние десятилетия приобрело глобальный характер, что привело к резкому ухудшению состояния природных экосистем и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы на Земле. Кроме того, различные виды техногенного загрязнения являются причиной многих экологических проблем современности (разрушение озонового экрана, изменение климата, проблема отходов, сокращение биоразнообразия).
Воздействие человека на окружающую среду в современную эпоху стало фактором геологического или даже космического масштаба, превосходящим все природные силы, которые когда- либо влияли на эволюцию жизни, эволюцию земной биосферы.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК — ПРИРОДА»
Современный характер взаимоотношений в системе «человек — природа», или «человек — биосфера», можно назвать антагонистическим. Человек в процессе познания и освоения природы вступил с ней в противоречие. (Противоречивыми также можно назвать современные взаимоотношения между экономикой и экологией.) Ряд законов и правил объективно характеризует современные взаимоотношения человека и природы.
Закон обратной связи взаимодействия «человек — биосфера» П.Дансеро (1957), или закон бумеранга (четвертый закон Б. Коммонера, 1974): антропогенная нагрузка на биосферу приобрела такие масштабы, что под угрозу поставлено само существование человечества.
Закон необратимости взаимодействия «человек — биосфера» П.Дансеро (1957): возобновимые природные ресурсы делаются невозобновимыми в случае глубокого изменения среды, значительной переэксплуатации, доходящей до поголовного уничтожения или крайнего истощения, а потому превышения возможностей их восстановления. Это соответствует современной фазе развития системы взаимоотношений «человек — природа». Современная цивилизация и культура не обеспечивают стабильных условий существования на Земле ни жизни, ни человека как ее части.
Правило меры преобразования природных систем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим системам сохранять свойства самоподдержания (саморегуляции).
Американский эколог Б.Коммонер предложил ряд законов, отражающих всеобщую связь процессов и явлений в природе (1974):
1. «Все связано со всем».
Биосфера представляет собой единую систему живых организмов, обладающую способностью к саморегуляции и поддержанию равновесия. Эти же свойства под влиянием внешних перегрузок могут привести к драматической развязке. Уровень антропогенного воздействия на биосферу приводит к перегрузке ее саморегулирующих механизмов.
2. «Все должно куда-то деваться».
В природе не существует такой вещи, как «мусор». В естественных системах любые «отходы» порождают новую жизнь, включены в биосферные циклы. Отходы антропогенной деятельности — новые вещества и соединения — рассеиваются в природе, отягощают жизненные процессы, образуя экологические «тупики».
3. «Природа знает лучше».
Не стоит стремиться «улучшить природу». Помнить: все могущество человека — в познании законов природы и умении их изменять. Лучший способ — разумная деятельность человека по отношению к природе.
4. «Ничто не дается даром» (закон бумеранга).
В природе ничто не может быть выиграно или потеряно. Все, что извлечено человеческим трудом, должно быть возвращено. Платежа нельзя избежать, он может быть только отсрочен.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Экологическая проблема — это изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные, они требуют для своего решения неодинаковых средств и различных по характеру научных разработок.
Пример локальной экологической проблемы – завод, сбрасывающий без очистки в реку свои промстоки, вредные для здоровья людей и окружающей среды. Это – нарушение закона, и органы охраны природы должны под угрозой закрытия заставить его строить очистные сооружения. Особой науки при этом не требуется.
Примером региональных экологических проблем может служить Кузбасс – почти замкнутая в горах котловина, заполненная газами коксовых печей и дымом металлургического гиганта, об улавливании которых при строительстве завода никто не думал; или высыхающее Аральское море с резким ухудшением экологической обстановки на всей его периферии; или высокая радиоактивность почв в районах, прилегающих к Чернобылю. Для решения таких проблем уже нужны научные исследования.
Когда проблема достигает планетарных масштабов, она становиться глобальной, и для её разрешения необходим уже целый комплекс научных исследований.
Глобальные проблемы:
Ø Потепление климата.
В чем причина этого явления? Одни ученые считают, что это – результат
сжигания огромной массы органического топлива и выделение в атмосферу больших количеств углекислого газа, который является парниковым, то есть затрудняет отдачу тепла от поверхности Земли. Как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ и другие «парниковые газы» практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают ему уходить в космос.
Другие ученые, ссылаясь на изменение климата в историческое время, считают антропогенный фактор потепления климата ничтожным и связывают это явление с усилением солнечной активности.
Прогноз на будущее (2030-2050 годы) предполагает возможное повышение
температуры на 1,5 – 4,5 С.
Ø Проблема озонового слоя.
Как известно, жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший её от жестокого
ультрафиолетового излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.
Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с
британской станции в Антарктиде, на высоте 25-30 километров обнаружил резкое снижение содержания озона. С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озоновая «дыра» меняющихся форм и размеров. По данным на 1992г она равна 23 миллионам квадратных километров, то есть площади, равной всей Северной Америке. Позднее такая же «дыра» была обнаружена над Канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии, в частности над Воронежем.
Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-либо сверхкрупного метеорита, ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности Земли. В случае уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний.
Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения Земли.
Ø Расширение опустынивания.
Падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.
Под воздействием живых организмов, воды и воздуха на поверхностных слоях литосферы постепенно образуется важнейшая экосистема – почва, которую называют «кожей Земли». Это хранительница плодородия и жизни. Чтобы образовался слой почвы толщиной 1 см, требуется столетие, а потерян он может быть за один полевой сезон. По оценкам геологов, до того как люди начали заниматься сельскохозяйственной деятельностью, пасти скот и распахивать земли, реки ежегодно уносили в Мировой океан около 9 млрд тн почвы. Ныне это количество оценивают примерно в 25 млрд. тн.
Почвенная эрозия – сугубо местное явление – ныне приобрела всеобщий характер.
Особенно тяжелая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная, то есть созданная
человеком, пустыня.
Ø Загрязнением воды.
Все же есть что-то кощунственное и противоестественное в том, что человек сбрасывает все нечистоты и грязь в те источники, откуда он берет воду для питья. Как это ни парадоксально, но и вредные выбросы в атмосферу, в конце концов, оказываются в воде, а территории городских свалок твердых отходов после каждого дождя и снеготаяния вкладывают свою лепту в загрязнение поверхностных и подземных вод. Итак, чистая вода становится дефицитом, причем водный дефицит может сказаться быстрее, чем последствия «парникового эффекта».
Источник
Антропогенные воздействия человека на живую природу
К антропогенным воздействиям относятся все угнетающие природу воздействия, создаваемые техникой или непосредственно человеком. Их можно объединить в следующие группы:
1) загрязнения, т.е. внесение в среду нехарактерных для нее физических, химических и других элементов или искусственное повышение имеющегося естественного уровня этих элементов;
2) технические преобразования и разрушение природных систем и ландшафтов в процессе добычи природных ресурсов, строительства и т.д.;
3) изъятие природных ресурсов – воды, воздуха, минеральных веществ, органического топлива и т.д.;
4) глобальные климатические воздействия;
5) нарушение эстетической ценности ландшафтов, т.е. изменение природных форм, неблагоприятное для визуального восприятия.
Одними из наиболее значительных негативных воздействий на природу являются загрязнения, которые подразделяются в зависимости от типа, источника, последствий, мер контроля и т.д. Источниками антропогенных загрязнений являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия, объекты энергетики, транспорт. Немалую долю в общий баланс вносят бытовые загрязнения.
Антропогенные загрязнения могут иметь локальный, региональный и глобальный характер. Они делятся на следующие типы:
Биологическое, а также микробиологическое загрязнение происходит при поступлении в окружающую среду биологических отходов или в результате быстрого размножения микроорганизмов на антропогенных субстратах.
Механическое загрязнение связано с веществами, не оказывающими на организмы и среду физического и химического действия. Оно характерно для процессов производства строительных материалов, строительства, ремонта и реконструкции зданий и сооружений: это отходы камнепиления, производства железобетона, кирпича и т.д. Цементная промышленность, например, стоит на первом месте по выбросам в атмосферу твердых загрязняющих веществ (пыли), далее следуют предприятия по производству силикатного кирпича, известковые заводы и заводы пористых заполнителей.
Химическое загрязнение может быть вызвано внесением в среду каких-либо новых химических соединений или повышением концентраций уже присутствующих веществ. Многие из химических веществ активны и могут взаимодействовать с молекулами веществ внутри живых организмов или активно окисляться на воздухе, становясь при этом ядовитыми по отношению к ним. Выделяют следующие группы химических загрязнений:
1) водные растворы и шламы с кислой, щелочной и нейтральной реакцией;
2) неводные растворы и шламы (органические растворители, смолы, масла, жиры);
3) твердые загрязнения (химически активная пыль);
4) газообразные загрязнения (пары, отходящие газы);
5) специфические – особо токсичные (асбест, соединения ртути, мышьяка, свинца, фенолсодержащие загрязнения).
По результатам международных исследований, которые проводились под эгидой ООН, был составлен перечень наиболее важных веществ, загрязняющих окружающую среду. В него вошли:
§ трехокись серы (серный ангидрид) SO3;
§ оксиды углерода СО и СО2
§ фотохимические окислители (озон О3, перекись водорода Н2О2, гидроксильные радикалы ОН — , пероксиацилнитраты PAN и альдегиды);
§ хлорированные органические соединения;
§ токсины грибкового происхождения;
§ нитраты, чаще в форме NaNO3;
§ отдельные микробные загрязнители;
По способности сохраняться под внешним воздействием химические загрязнения делятся на:
b) разрушаемые химическими или биологическими процессами.
К физическим относятся загрязнения:
1) тепловые, возникающие вследствие повышения температуры из-за потерь тепла в промышленности, жилых домах, в теплотрассах и т.д.;
2) шумовые как следствие повышенного шума предприятий, транспорта и т.д.;
3) световые, возникающие вследствие неоправданно высокой освещенности, создаваемой искусственными источниками света;
4) электромагнитные от радио, телевидения, промышленных установок, линий электропередач;
Загрязнения от различных источников поступают в атмосферу, водные объекты, литосферу, после чего начинают мигрировать в различных направлениях. Из мест обитания отдельного биотического сообщества они передаются всем составляющим биоценоза – растениям, микроорганизмам, животным. Направления и формы миграций загрязнений могут быть следующими (табл. 2):
Формы миграций загрязнений между природными средами
Направление миграции | Формы миграций |
Атмосфера – атмосфера Атмосфера – гидросфера Атмосфера – поверхность суши Атмосфера – биота Гидросфера – атмосфера Гидросфера – гидросфера Гидросфера – поверхность суши, дно рек, озер Гидросфера – биота Поверхность суши – гидросфера Поверхность суши – поверхность суши Поверхность суши – атмосфера Поверхность суши – биота Биота – атмосфера Биота – гидросфера Биота – поверхность суши Биота – биота | Перенос в атмосфере Осаждение (вымывание) на водную поверхность Осаждение (вымывание) на поверхность суши Осаждение на поверхность растений (внекорневое поступление) Испарение из воды (нефтепродукты, соединения ртути) Перенос в водных системах Переход из воды в почву, фильтрация, самоочищение воды, осаждение загрязнений Переход из поверхностных вод в наземные и водные экосистемы, поступление в организмы с питьевой водой Смыв с осадками, временными водотоками, при снеготаянии Миграция в почве, ледниках, снежном покрове Сдувание и перенос воздушными массами Корневые поступления загрязнений в растительность Испарения Попадание в воду после гибели организмов Попадание в почву после гибели организмов Миграция по пищевым цепям |
Строительное производство является мощным орудием разрушения природных систем и ландшафтов. Строительство объектов промышленного и гражданского назначения приводит к отторжению больших площадей плодородной земли, сокращению жизненного пространства всех обитателей экосистем, серьезному изменению геологической среды. Таблица 3 иллюстрирует результаты воздействия строительства на геологическое строение территорий.
Таблица 3
Изменение геологической обстановки на объектах строительства
Виды деятельности | Результаты деятельности |
Строительство предприятий, зданий, дорог Гидротехническое и сельскохозяйственное строительство | Оседание и провалы земной поверхности, изменение рельефа и теплового режима, подтопление земель, сокращение земельного фонда Подъем уровня грунтовых вод, изменение ландшафта, заболачивание и засоление земель |
Нарушениями природной среды сопровождается добыча и переработка полезных ископаемых. Это выражается в следующем.
1. Создание значительных по размерам карьеров и насыпей ведет к образованию техногенного ландшафта, сокращению земельных ресурсов, деформации земной поверхности, обеднению и уничтожению почв.
2. Осушение месторождений, водозабор для технических нужд горных предприятий, сброс шахтных и сточных вод нарушают гидрологический режим водного бассейна, истощают запасы подземных и поверхностных вод, ухудшают их качество.
3. Бурение, взрывание, погрузка горной массы сопровождается ухудшением качества атмосферного воздуха.
4. Названные выше процессы, а также производственный шум способствуют ухудшению условий жизнеобитания и сокращению численности и видового состава растений и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
5. Горные выработки, осушение месторождений, извлечение полезных ископаемых, захоронение твердых и жидких отходов ведут к изменению природного напряженно-деформированного состояния массива горных пород, затоплению и обводнению месторождений, загрязнению недр.
Сейчас практически в каждом городе появляются и развиваются нарушенные территории, т.е. территории с пороговым (сверхкритическим) изменением какой-либо характеристики инженерно-геологических условий. Любое такое изменение ограничивает конкретное функциональное использование территории и требует осуществления рекультивации, т.е. комплекса работ, направленных на восстановление биологической и хозяйственной ценности нарушенных земель.
Одной из главных причин исчерпания природных ресурсов является расточительность людей. Так, по оценкам некоторых экспертов, разведанные запасы полезных ископаемых истощатся полностью уже через 60-70 лет. Еще быстрее могут быть исчерпаны известные месторождения нефти и газа.
Вместе с тем на производство промышленной продукции непосредственно расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов, загрязняющих природную среду (рис. 9).
За всю историю человеческого общества выплавлено около 20 млрд. тонн черных металлов, а в сооружениях, машинах, на транспорте и т.д. их реализовано лишь 6 млрд. тонн. Остальное рассеяно в окружающей среде. В настоящее время рассеивается более 25% годовой продукции железа, а некоторых других веществ – еще больше. Например, рассеивание ртути и свинца достигает 80 – 90% их годового производства.
Транспортировка Дополнительная добыча Потери
Выход из строя, износ, коррозия
Лом Загрязнение окружающей среды
Рис.9. Схема ресурсного цикла
На грани нарушения находится баланс кислорода на планете: при существующих темпах уничтожения лесов фотосинтезирующие растения скоро будут не в состоянии восполнять расходы его на нужды промышленности, транспорта, энергетики и т.д.
Глобальные климатические изменения, вызванные деятельностью человека, характеризуются прежде всего глобальным повышением температуры. Специалисты полагают, что уже в ближайшее десятилетие разогрев земной атмосферы может возрасти до опасной черты: в тропиках прогнозируется повышение температуры на 1-2 0 С, а вблизи полюсов на 6-8 0 С.
Из-за таяния полярных льдов заметно повысится уровень Мирового океана, что приведет к затоплению огромных населенных территорий и сельскохозяйственных площадей. Предсказываются связанные с этим массовые эпидемии, особенно в Южной Америке, Индии, странах Средиземноморья. Повсеместно возрастет количество онкологических заболеваний. Существенно повысится мощь тропических циклонов, ураганов, смерчей.
Первопричина всего этого – парниковый эффект, обусловленный ростом концентрации в стратосфере на высоте 15-50 км газов, которые обычно там не присутствуют: двуокиси углерода, метана, окислов азота, хлорфторуглеродов. Слой этих газов играет роль оптического фильтра, пропуская солнечные лучи и задерживая отраженное от земной поверхности тепловое излучение. Это вызывает рост температуры в приземном пространстве, как под крышей парника. И интенсивность этого процесса растет: только за последние 30 лет концентрация углекислого газа в воздухе повысилась на 8%, а в период с 2030 по 2070 год ожидается удвоение содержания его в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем.
Таким образом, глобальное повышение температуры в ближайшие десятилетия и связанные с ним неблагоприятные явления сомнений не вызывают. При современном уровне развития цивилизации можно лишь так или иначе замедлить этот процесс. Так, всемерная экономия топливно-энергетических ресурсов напрямую способствует замедлению скорости атмосферного разогрева. Дальнейшие шаги в этом направлении – переход на ресурсосберегающие технологии и устройства, на новые строительные проекты.
По некоторым оценкам, на 20 лет уже задержано существенное потепление благодаря почти полному прекращению производства и использования хлорфторуглеродов в промышленно развитых странах.
Вместе с тем существует ряд естественных факторов, сдерживающих потепление климата на Земле, например, стратосферный аэрозольный слой, образующийся благодаря вулканическим извержениям. Он располагается на высоте 20-25 км и состоит в основном из капелек серной кислоты со средним размером 0,3 мкм. В нем также встречаются частички солей, металлов, других веществ.
Частицы аэрозольного слоя отражают солнечное излучение обратно в космос, что приводит к некоторому понижению температуры в приземном слое. Несмотря на то, что частиц в стратосфере примерно в 100 раз меньше, чем в нижнем слое атмосферы – тропосфере, – они оказывают более заметный климатический эффект. Это связано с тем, что стратосферный аэрозоль в основном понижает температуру воздуха, тогда как тропосферный может и понижать, и повышать ее. Кроме того, каждая частица в стратосфере существует долго – до 2 лет, тогда как время жизни тропосферных частичек не превышает 10 суток: они быстро вымываются дождями и выпадают на землю.
Нарушение эстетической ценности ландшафтов характерно для процессов строительства: возведение немасштабных природным образованиям зданий и сооружений производит негативное впечатление, ухудшает исторически сложившийся вид ландшафтов.
Все техногенные воздействия приводят к ухудшению качественных показателей окружающей среды, которые отличаются консерватизмом, поскольку вырабатывались в течение миллионов лет эволюции.
Для оценки активности антропогенного воздействия на природу Кировской области для каждого района была установлена интегральная антропогенная нагрузка, полученная на основании оценок воздействия на окружающую среду трех видов источников загрязнений:
§ локальных (бытовые и промышленные отходы);
§ территориальных (сельское хозяйство и лесоэксплуатация);
Установлено, что к районам с наиболее высокой экологической напряженностью относятся: г.Киров, район и г.Кирово-Чепецк, район и г.Вятские Поляны, район и г.Котельнич, район и г.Слободской.
Источник