Экологические проблемы современности

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОСТИ

• Изменение природных процессов

• Уменьшение биологического разнообразия

• Демографические проблемы

• Загрязнение окружающей среды

• Пути решения экологических проблем

Изменения биосферы в результате человеческой деятельности стали стремительными. Человек выступает в качестве могучей геологической силы, преобразующей лик Земли, на что еще в ранних своих работах указывал В.И.Вернадский. Цифры, суммирующие геологическую и геохимическую деятельность человека, способны потрясти своими размерами. Ежегодно при добыче полезных ископаемых из недр Земли извлекается до 100 млрд т горных пород, выплавляется 800 млн т различных металлов, вносится в почвы 500 млн т минеральных удобрений, сжигается в качестве моторного топлива и для получения электроэнергии около 3 млрд т нефти и нефтепродуктов. Еще больше количество ежегодно сжигаемого каменного угля. Огромный объем сжигаемого топлива привел к тому, что за последние 30 лет содержание углекислого газа в атмосфере нашей планеты увеличилось на 5%.

В связи с такими грандиозными масштабами вмешательства человека в природные процессы с середины XX в. очень обострились проблемы, которые принято называть экологическими. Потребительским отношением к природе, неразумным вмешательством в нее человек создал многие экологические проблемы, которые теперь вызывают оправданную тревогу.

Экологическая проблема - это любые явления, связанные с заметным воздействием человека на природу, обратным влиянием природы на человека и экономику.

 ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Опустынивание - процесс, приводящий к тому, что природная экосистема теряет сплошной растительный покров, который в дальнейшем не может самовозобновиться. Самовозобновление возможно лишь иногда - при ликвидации постоянного антропогенного пресса. Активная и часто неразумная хозяйственная деятельность человека (сведение лесов, неумеренная эксплуатация пастбищ, нерациональное использование водных ресурсов при орошении земель и др.) в аридных регионах, занимающих около 30% площади суши, создала реальную угрозу нарушения экологического равновесия, превращая земли в бесплодные и опасные для соседних районов, еще не затронутых процессом опустынивания. По оценке ЮНЕП, в мире ежегодно 6 млн га производительных, орошаемых земель превращается в пустыни. В целом от процесса опустынивания пострадали 40 млн га орошаемых угодий. Территории с наиболее высокой степенью опустынивания составляют: в Азии - около 19%, в Африке - 23%, в Австралии - 45% и в Южной Америке - около 10% от общей площади. Особенно страдают страны африканского континента. В частности, в Мавритании из-за прогрессирующей засухи 250 тыс. км2 оказались под угрозой сильного опустынивания. Пустыня Сахара продвигается на юг со средней скоростью 6 км/г., поэтому из 200 тыс. га богарных земель, пригодных для сельхозработ, осталось лишь 50 тыс. га. В Мали свыше 30% ее территории находится под угрозой опустынивания.

В аридных областях бывшего СССР (Приаралье, Прибалхашье, горные районы Средней Азии и др.) также интенсивно идут процессы опустынивания, захватившие высотно-зональные геосистемы Средней Азии и Южного Казахстана (Тянь-Шань, Памиро-Алай и др.). Различные антропогенные факторы создают неблагоприятные условия для естественного развития ландшафтов и отдельных его компонентов. Неправильное ведения лесного хозяйства (уничтожение горных ореховых и плодовых лесов Узбекистана и Киргизии на площади до 10 млн га за последнее столетие) привело к превращению покрытых лесными формациями склонов Памиро-Алая, Тянь-Шаня, Копетдага в сухие степи, к развитию эрозии почв и т.д. Концентрация промышленных предприятий (без каких-либо очистных устройств) в межгорных котловинах и долинах влечет многократное загрязнение атмосферы, источников водоснабжения и орошения. В итоге происходит рост процессов опустынивания в горных системах, приводящий к изменению структуры и уменьшению биологической продуктивности ландшафтов.

В настоящее время в России проводятся работы по созданию региональной экологической схемы борьбы с опустыниванием как основы комплексного хозяйственного развития любого региона. По линии ООН уже осуществляется Проект действий по проблемам опустынивания, предусматривающий сохранение ландшафтно-экологического равновесия в различных регионах мира, подверженных развитию процессов опустынивания, с учетом социально-экономических проблем.

Антропогенные воздействия (распашка земель и посев зерновых культур, чрезмерный выпас скота) привели к значительной деградации степных сообществ, а в некоторых регионах земного шара многие степи превратились в созданные руками человека пустыни. Так, в аргентинской пампе в результате чрезмерного выпаса скота количество способных гореть веществ сократилось настолько, что не осталось пищи пожарам, экологически необходимым для поддержания покрова злаков. Это привело к преобладанию колючих кустарников, рост которых прежде сдерживался периодическими пожарами. В нынешнем столетии, несмотря на растущее во всех странах признание того, что леса важны для решения задач социально-экономического развития и охраны природы, все же продолжается интенсивное сведение лесов (обезлесивание).

Обезлесивание (обезлесение) - исчезновение леса с определенной территории в результате естественных причин или антропогенных факторов. В отчете ЮНЕП "О состоянии окружающей среды к 2000 году" отмечено, что "сведение лесов, вероятно, наиболее серьезная экологическая проблема, стоящая перед человечеством". Ежегодно разрушается более 11 млн га леса, и через три десятилетия площадь уничтоженных лесов будет приблизительно равна площади Индии. Значительная часть территории, на которой ранее росли леса, превращается в сельскохозяйственные земли низкого качества, которые не могут прокормить живущих на этих землях людей. Основными причинами сокращения площади лесов на нашей планете являются прямая вырубка лесов для заготовки промышленной древесины и получения топлива с учетом неуклонного роста населения в развивающихся странах, расчистка земель для сельхозугодий и пастбищ, загрязнение окружающей среды различными токсикантами и т.д. По оценке ФАО, расчистка лесных участков под посевы сельскохозяйственных культур послужила причиной 70% вырубок сомкнутых лесов в тропических районах Африки, почти 50% - в тропиках Азии и 35% - в тропиках Америки. В России в 1991г. было заготовлено около 25 млн м3 древесины (для сравнения в США - 527 млн. м3). Наиболее быстрое сокращение площади лесов происходит на европейской части нашей страны, на Урале и Дальнем Востоке. Вырубка лесов производится в России ежегодно на площади в 2 млн га.

Особенно интенсивно вырубаются влажнотропические леса, причем темпы их сведения с каждым годом возрастают. Если в середине 80-х годов ежегодно уничтожалось 11,3 млн га влажнотропических лесов, то в 90-х годах - уже 16,8 млн га. К настоящему времени влажнотропические леса в Латинской Америке сведены на 37% от первоначальных площадей, в Азии - на 42%, в Африке - на 52%. Общая площадь лесов на Земле составляет 42 млн км2 (или 4,2 млрд га), но их площадь ежегодно уменьшается в среднем на 1,5 - 2%.

Наибольшие площади первичных (в основном влажнотропических) лесов сохранились в Бразилии, Заире, Индонезии, Колумбии, а бореальных (хвойных) - в Канаде и России. Меньше всего первичных лесов осталось в Китае и Австралии, а в Западной Европе (за исключением скандинавских стран) их практически не осталось. Особую опасность и беспокойство вызывает деградация самого крупного массива влажнотропических лесов в бассейне Амазонки. Темпы сведения лесов здесь особенно возросли в 80-е годы, когда ежегодно уничтожалось более 30 тыс. км2 (в 1988 г. этот показатель достиг 200 тыс. км2).

По оценке Института всемирного наблюдения (г.Вашингтон), в таких странах, как Чехия, Словакия, Греция, Великобритания, ФРГ, Норвегия, Польша, доля деградированных лесов достигает 49 - 71% от общей площади лесных массивов. В других странах (Швеция, Испания, Австрия) она составляет 22 - 39%, но все равно довольно значительна. Следует отметить, что доля деградированных лесов наиболее велика в тех странах (особенно скандинавских), которые из-за своего положения и особенностей соседства со странами, где значительны выбросы серы в атмосферу, оказались на пути трансграничных переносов кислотных осадков. Причина в том, что лесные формации чутко реагируют на диоксид серы, значительное содержание которого в окружающей среде приводит к возникновению губительных кислотных дождей. Особенно от кислотных осадков пострадали леса Европы, и в первую очередь - более чуткие хвойные насаждения. Исключение составляет Великобритания, которая является главным в Европе экспортером кислотных осадков, так как она "поставляет" в 11 раз больше соединений серы, чем получает сама. В России от кислотных дождей пострадали леса на Урале, в некоторых районах Сибири и Дальнего Востока, особенно вблизи крупных промышленных центров. Очевидны тенденции увеличения площади пораженных лесов во многих странах Европы. В 1994 г. западноевропейские страны подписали соглашение, по которому они должны в последующие 15 лет сократить выбросы диоксида серы примерно на 70%.

Сведение лесов приводит к негативным экологическим последствиям: изменяется альбедо земной поверхности, нарушается баланс углерода и кислорода в атмосфере, усиливается эрозия почв, нарушается гидрологический режим рек и т.д. Поэтому по линии ООН и ФАО в рамках Плана действий по тропическому лесопользованию более 50 стран начали разрабатывать национальные планы по сохранению своих лесов и совершенствованию методов лесопользования.

Серьезной глобальной экологической проблемой стало в настоящее время эвтрофирование (эвтрофикация, эвтрофия) водоемов - повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием природных и, главным образом, антропогенных факторов. В эвтрофировании водоемов принимают участие два главных биогенных элемента - азот и фосфор, которые в значительных количествах поставляются в среду сельскохозяйственным производством (применение удобрений).

Также важным источником поступления фосфора в водные экосистемы служат атмосферные аэрозоли, образующиеся от выбросов в атмосферу золы предприятий, теплоэнергетики, от сжигания городского мусора, содержащего много органических остатков, от выбросов, производимых заводами по производству удобрений, и т.д. Только сжигание твердого ископаемого топлива поставляет в атмосферу до 60 тыс.т/г. фосфора. Если растительные остатки, отходы жизнедеятельности животных и человека возвращаются в исходную почву в результате естественного процесса, то образуется замкнутый круговорот биогенных веществ. Однако за последние десятилетия человек резко увеличил использование биогенных компонентов, что в конечном счете нарушило их круговорот и привело к возникновению процессов антропогенного эвтрофирования. Данный процесс охватил многие крупнейшие пресноводные озера Европы (Ладожское, Женевское, Балатон и др.), США (Великие Американские озера), Канады, Японии и др. В процессе эвтрофикации изменяются физико-химические и биологические параметры состояния конкретного водоема, что оказывает влияние на характер трофических связей и состав гидробионтов. Так, увеличение поступления биогенных веществ (особенно азота и фосфора) в Великие Американские озера привело к их эвтрофированию, при этом особенно пострадали Эри и Мичиган. В этих озерах произошла перестройка в трофических цепях: в фитопланктоне доминирующую роль приобрели сине-зеленые водоросли, а это, в свою очередь, привело к смене зоопланктона и, в конечном итоге, сказалось на составе ихтиофауны (американская селедка вытеснила высокосортные породы рыб - хариуса, сига, головня). Аналогичные процессы происходят в Женевском, Ладожском, Балатоне и других крупных озерах суши. Интенсивно идут процессы эвтрофирования в крупнейшем озере Японии - Бива, в котором за последние годы биомасса фитопланктона возросла более чем в 10 раз. Обилие азота и фосфора в водной толще способствовало размножению перидиниевых водорослей, что привело к возникновению ежегодных "красных приливов" (с апреля по июнь). "Цветение" воды резко ухудшило ее качество и создало трудности для водоснабжения прилегающих населенных пунктов.

Процессы эвтрофирования также охватили многие речные экосистемы (особенно малые реки), замкнутые и полузамкнутые морские бассейны. Особенно пострадало Балтийское море, в котором в 30-х годах в донных осадках отсутствовал сероводород, а в 1975 г. площадь сероводородной зоны достигла 84 тыс. км2. Как отмечалось, во многих морях участились "красные приливы", связанные с чрезмерным сбросом в них органических веществ и массовой вспышкой пирофитовых водорослей (динофлагеллят). "Эпидемия" антропогенного эвтрофирования водных экосистем привлекла внимание специалистов к древнейшим организмам, появившимися еще в архее (2 - З млрд лет назад), - к сине-зеленым водорослям. В настоящее время их около 2000 видов, причем они вездесущи - широко распространены в водоемах, в почве. Основными их питательными веществами являются фосфор и азот. Резкое антропогенное увеличение в водоемах биогенных веществ привело к массовой вспышке сине-зеленых водорослей и, в конечном счете, к деградации водоемов (ухудшение качества воды, изменение состава гидробионтов, заморы рыбы и др.). По данным Н. А. Петровой и В. М. Чернаенко (1993), сине-зеленые водоросли в результате своей жизнедеятельности производят сильнейшие токсины (алкалоиды, низкомолекулярные пептиды), которые сами не используют, но токсины, попадая в водную толщу, представляют опасность для живых организмов и человека: могут вызывать цирроз печени и дерматиты у людей, отравление и гибель животных. Известно множество свидетельств таких токсичных "цветений" в различных водоемах мира. Токсичность сине-зеленых водорослей во время их цветения установлена в Киевском водохранилище, на реке Днепре, в Куршском заливе Балтийского моря. В умеренных широтах особенно им благоприятствуют подогрев воды в водохранилищах-охладителях и замедленный водообмен (сине-зеленые водоросли плохо переносят быстрые течения).

Основным ограничивающим фактором цветения сине-зеленых водорослей является уменьшение сброса биогенных веществ (в основном фосфора) в водные экосистемы. По линии ЮНЕСКО начаты работы по мониторингу внутренних вод, контролю за эвтрофированием водоемов земного шара.

 УМЕНЬШЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ

По мере развития цивилизации усиливается ее влияние на природу. Все больше территории занимают города и сельскохозяйственные угодья, все меньше остается на нашей планете уголков, где животные могли бы существовать в естественных условиях. По мере роста населения и расширения хозяйственной деятельности сокращаются нетронутые участки природы. Основные территории размножения, миграционные пути, зоны охоты, районы питания травоядных исчезают под искусственными покрытиями, затопляются водой, "скармливаются" скоту или распахиваются. Лесные области оголяются лесозаготовителями, превращаются в пастбища, используются для посевов или засаживаются чуждыми для данного района деревьями. Проблема уменьшения биологического разнообразия вследствие уничтожения естественных участков природы характерна для всех природных зон земли.