Географическая оболочка как объект антропогенного воздействия

При проведении геоэкологических исследований наряду с чисто географическими территориальными единицами – ландшафт, ПТК, геосистема, используется понятие«экосистема». Экосистема – единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания. В зависимости от размеров природных объектов различают микроэкосистемы (ствол гниющего дерева и др.), мезоэкосистемы(болото, пруд, озеро и т.д.), макроэкосистемы (материк, море, океан и т.д.).Единой глобальной экосистемой является биосфера.

Для понимания задач, решаемых геоэкологией, необходимо знать основные понятия, используемые при их формировании.

Природно-ресурсный потенциал (экологический  потенциал) - способность природных  систем без ущерба для себя отдавать необходимые для человека вещества, которые могут быть вовлечены в хозяйственную деятельность при условии сохранения среды обитания человека.

Потенциал самоочищения (разложения) - способность природных комплексов разлагать природные и антропогенные  вещества (отходы) без саморазрушения и устранять их вредное воздействие  на жизнь. Низким потенциалом самоочищения характеризуется тундра, олиготрофные водоемы (оз. Байкал и др.). Водотоки (реки, ручьи) имеют более высокий потенциал, чем водоемы (озера, водохранилища).

Потенциал рекреационный - один из показателей  природно-ресурсного потенциала, степень  способности природных комплексов оказывать на человека физическое и  психическое воздействие, связанное  с отдыхом.

Глобальный уровень геоэкологических исследований предусматривает изучение экологической обстановки или экологического потенциала географической обстановки в целом. Оно направлено на выявление и исследование крупных очагов нарушения экологического равновесия (Чернобыль, леса Амазонки, Сахель и др.) Региональный уровень -анализ экологической обстановки отдельных природных зон, стран и т.д. Локальный уровень исследований предлагает экологическую характеристику территорий в пределах ландшафтных районов.

Экологическое равновесие - это баланс естественных и измененных человеком  компонентов и природных процессов  или равновесие притока и оттока вещества и энергии,поддерживающее систему в устойчивом состоянии. Нарушение экологического равновесия в составе экосистемы ведет к ее разрушению или замене другими экосистемами.

В зависимости от нарушения баланса  компонентов и процессов принято  выделять несколько видов качественного  состояния природы: естественное –  неизменное под влиянием человеческой деятельности состояние экосистем; равновесное – скорость восстановления равна или выше темпов антропогенных  изменений; кризисное –скорость антропогенных нарушений превышает темпы самовосстановления природы;критическое – обратимая антропогенная замена существующих экосистем на менее продуктивные; катастрофическое – труднообратимый процесс закрепления малопродуктивных экосистем; коллапс - необратимая утеря биологической продуктивности.

Устойчивость экосистемы – способность  оставаться относительно неизменной в  течение определенного времени  вопреки внешним и внутренним воздействиям или восстанавливать  исходное состояние после оказанного воздействия. Емкость природной  среды – это ее способность  принимать (поглощать) не свойственные в первоначальном состоянии вещества, энергию. Показатели емкости и устойчивости определяют допустимые антропогенные  нагрузки на экосистему (ландшафт).

Геоэкология,как научное направление, опирается на законы, сформулированные как в географии,так и в биологии, а также разрабатывает свои принципы и законы природопользования и охраны окружающей среды.

3 Природопользование как  фактор антропогенного преобразования  природы

Природопользование представляет собой совокупность способов и средств  использования природных ресурсов, условий воздействия человечества на географическую оболочку Земли или  на ее часть и мероприятий по сохранению природно-ресурсного потенциала.

Природопользование,как неотъемлемая часть человеческого общества, отражает все этапы истории развития цивилизации от первобытного общества до наших дней. На первых этапах цивилизации, когда человек всецело зависел от природы, количество видов природопользования было небольшим (собирательство, рыболовство, охота). Влияние человека на природу здесь проявлялось в виде лесных пожаров и связанных с ними других явлений и процессов. Значительное расширение видов и интенсивности природопользования произошло в период зарождения и развития земледелия. Он привел к появлению агротехнических, агрономических и агрохимических средств и приемов. Однако преобладание экстенсивного земледелия, способствовал развитию таких кризисных явлений как опустынивание, эрозия почв, обмеление рек,сокращение лесистости и др.

Следующее существенное увеличение видов  и средств природопользования произошло в XVIII -XIX вв. Причиной этого было, прежде всего, развитие горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, а также возникновение крупных городов и промышленных центров. ХХ в. расширил природопользование за счет дальнейшего развития промышленности, транспорта, градостроительства, научно-технической революции. Антропогенная нагрузка на экосистемы достигла глобальных масштабов и привела к загрязнению и нарушению природного равновесия экосистем.

В соответствии с направленностью  и эффективностью воздействия на окружающую среду природопользование делиться на рациональное и нерациональное. Рациональное природопользование – сознательно регулируемая деятельность людей, направленная на экономную эксплуатацию природных условий и ресурсов и обеспечение равновесия между экономическим развитием общества и состоянием окружающей природной среды,сохранение здоровья людей, охрана и восстановление эстетических свойств ландшафтов, плодородия почв, чистоты природных вод, растительного покрова и животного мира.

Нерациональное природопользование – это деятельность людей, ведущая  к истощению природных ресурсов, снижению качества, ослаблению восстановительных  сил природы,загрязнению окружающей среды.

Выделяют также интенсивное  и экстенсивное природопользование. Интенсивное природопользование - это  использование природных ресурсов близкое или превышающее их самовосстановление. Экстенсивное природопользование –  это эксплуатация природных ресурсов со скоростью, значительно меньшей  их естественного восстановления.

Виды природопользования. Виды природопользования формировались на протяжении всей истории  человечества. Они развивались под  влиянием и в зависимости от природных, экономических, социальных и других факторов. Выраженность этих факторов и их сочетание определяют территориальные  и временные образования и  распространения видов природопользования.

Наблюдается общая историческая закономерность: по мере развития цивилизации происходит увеличение видов природопользования.

Наблюдается тенденция общего усложнения средств и приемов, используемых человеком для воздействия на окружающую природную среду. Особенно активизировался этот процесс в  период развития земледелия и индустриализации.

В настоящее время известно большое  количество видов природопользования, которые можно объединить в следующие  группы: сельскохозяйственное, строительное,промышленное, водохозяйственное, лесохозяйственной, градостроительное, рекреационное и др.

Наиболее распространенным, разнообразным  и продолжительным по времени  является сельскохозяйственное природопользование. По характеру воздействия на ландшафты  оно делится на земледельческое, пастбищно-животноводческое и мелиоративное.Земледельческое воздействие включает: механические (структура земель,распаханность, освоенность), физическое (влияние земледельческой техники),агротехническое (севообороты, технология возделывания растений), химическое(применение удобрений, пестицидов). Пастбищно-животноводческое воздействие проявляется в непосредственном влиянии животных на растительность, уплотнение и изменение вводно-воздушного режима почвы, поступление питательных веществ в почву; стойловое содержание (животноводческие комплексы) вызывает загрязнение стоками почвы, воды, воздуха. Мелиоративное воздействие на ландшафт происходит через осушительные и оросительные, противоэрозионные системы.

Промышленное природопользование вызывает загрязнение окружающей среды  производственными отходами, отчуждением  территории под хозяйственные объекты, насыщение ландшафта техногенными системами. Например, горно-добывающая промышленность ведет к образованию  карьеров, техногенных форм рельефа (терриконов, просадок, отвалов),созданию рекультивированных (вторичных) ландшафтов.

Строительное природопользование вызывает разрушение почвенного и растительного  покрова,изменение формы рельефа (срезание положительных и засыпка отрицательных форм),намыв грунтов, закрепление и изменение физических свойств грунтов (техническая мелиорация). Градостроительство ведет к формированию городского ландшафта,отчуждению земель, изменению рельефа, почв, уровня и состава вод, интенсивному техногенному насыщению, формированию микроклимата и состава атмосферного воздуха.

Водохозяйственное природопользование проявляется в создании водохранилищ, прудов, каналов,спрямления русел рек, изменение количественных и качественных параметров водотоков, техногенном насыщении гидрографической сети (шлюзы, дамбы, мосты),подтоплении прилегающих земель, создании специфического микроклимата.

Лесохозяйственное природопользование проявляется через эксплуатационные мероприятия (сплошная или выборная рубка. Прокладка дорог, вывоз лесоматериала, подсочка смолы),изменение видового состава растительности и животных.

Рекреационное природопользование вызывает уплотненнее почв отдыхающими, дигрессия растительности, изменение состава вод, строительство рекреационных объектов и инфраструктуры; необходимость мероприятий по усилению пейзажной выразительности, микроклимата, видового состава растительности.

Одновременно с развитием природопользования изменилась и роль в нем географии.

В.С.Преображенский условно разделил историю взаимоотношений географии и проблемы природопользования на три этапа.

Первый назван этапом обслуживания. В это время перед географией и другими естественными науками  ставились задачи помочь практикам  минимизировать затраты при освоении новых территорий. Максимально использовать возможности природы, получить максимальную экономическую эффективность, предупредить о возможности появления опасных  процессов. Необходимо было дать информацию о природных ресурсах,условиях, где будет работать техника. Несмотря на наличие для географии на этом этапе негативных моментов, были и положительные. Это прежде всего то, что в пределах естественных наук начали формироваться прикладные или инженерные направления (инженерная гидрография, мелиоративное почвоведение, прикладная метеорология, прикладная география и др.)

Второй этап –противодействие технике, начал формироваться в связи с появлением множества фактов отрицательных последствий воздействия технических средств на природу и возросшее общественное внимание к проблеме. Здесь на передний план выходят вопросы ограничения воздействия на природу и оценки таких параметров ПТК как емкость, устойчивость. Мера допустимости изъятия вещества и др. Повысился интерес к экспертизе, прогнозированию, мониторингу.

Третий этап –этап совместных действий, формируется на основании представлений о взаимодействующих природных и технических системах как едином целом(природно-технические системы). Понимание территориального объекта как системы,состоящей из двух частей – технической и природной, делает системный подход обязательным условием работы, а географы становятся непосредственными участниками проектов. При таком подходе в проекте решаются не только технические и технологические задачи, но и задачи создания среды, оптимальной для жизни человека. На этапе совместных действий определяются пути оптимизации условий жизни и деятельности человека при разных видах природопользования.

4 Состояние окружающей  среды и здоровье человека

Здоровье человека в значительной степени зависит от состояния  окружающей среды, в которой он проживает. Химический состав и качество пищи, воды, воздуха,определяют не только самочувствие, но характер заболеваний человека. Расширение воздействия общества на природу предопределяет резкое обострение проблемы загрязнения окружающей человека среды. При ее анализе мы должны различать две главные формы загрязнения.

Под первой из них – назовем  ее количественной – следует понимать производственные и бытовые выбросы  в природу тех веществ и  химических соединений, которые хотя и встречаются в природе в  естественном состоянии, но в гораздо  меньших объемах.Возьмем, к примеру, загрязнение воздуха. Он и в естественном состоянии содержит множество мелких частиц в виде пыли и газообразных соединений. Однако согласно справочным данным в мире ежегодно сжигается 9-10 млрд. т условного топлива, в результате чего в атмосферу дополнительно попадает 20 млрд. т углекислого газа,что в 1,5 раза больше, чем в результате дыхания всего человечества. Кроме того,заводы, электростанции, средства транспорта выбрасывают десятки и сотни миллионов тон других загрязняющих природу веществ. Но, пожалуй, еще большую угрозу представляет вторая форма загрязнения – назовем ее качественной –связанная с поступление в природу совершенно новых веществ и соединений,создаваемых современной промышленностью. Техногенные продукты такого рода,распространяясь в атмосфере и гидросфере, приводят к серьезным нарушениям естественной экологической обстановки. Человек зачастую оказывается физиологически к ним неподготовленным. С этим связано возрастание числа онкологических заболеваний, эндокринных, аллергических и других заболеваний.

Среди факторов окружающей среды, воздействующих на здоровье человека, в первую очередь  следует отметить загрязнение атмосферного воздуха, воды и продуктов питания.

Источники загрязнения атмосферы  условно можно разделить на две  большие группы - естественные и  искусственные. Естественные, или природные, загрязнения не столь сильно влияют на качественные изменения воздуха, как искусственные или антропогенные  загрязнители. К первым можно отнести  извержения вулканов, лесные и степные  пожары, насыщенные солями морские  брызги и туманы, растительную пыльцу, пылевые бури, выделения животных, космическую пыль.