Введение
Развитие человечества в
течение последних 150 лет сопровождалось
колоссальным скачком в применении
разнообразных технологий, назначение
которых - повысить уровень жизни
человека. Однако применение новых
машин и механизмов, достижения в
области химического синтеза
привели к очень высокому уровню
загрязнения окружающей среды - воздуха, вод, почв. Развитие
промышленности и сельского хозяйства,
транспорта привело как к повышению уровня
жизни людей, так и к деградации окружающей среды
из-за появления большого количества промышленных
и бытовых отходов.
Основные факторы
деградации окружающей среды
Конец XX века поставил
человечество и биосферу в совершенно
новые условия существования, для
которых традиционные стандарты
жизни вряд ли станут пригодными.
(М. Н. Моисеев). Начало XXI века чрезвычайно
сложный, решающий период в истории человечества
- период невиданного, угрожающего существованию
цивилизации усиление ряда негативных
факторов, к которым прежде относятся:
- Упадок человеческой морали;
- Рост бедности, преступности;
- Повышение агрессивности;
- Распространение болезней (особенно СПИДа и злокачественных опухолей);
- Деградация природы; обострения до критического уровня конфликта между техносферой и биосферой. Обеспокоенные сложившейся ситуацией на планете в последние десятилетия, ведущие ученые, мыслители и политические деятели большинства стран мира прилагают огромные усилия, чтобы найти выход из нее:
- Изучаются причины, динамика и особенности развития указанных негативных факторов и проявляются закономерности формирования сложных взаимосвязей между ними;
- Моделируются многочисленные сценарии различных природных и антропогенных процессов;
- Составляются прогнозы и разрабатываются рекомендации по сбалансированному эколого-экономического развития общества и биосферы в целом;
- Подробнее исследуются особенности функционирования экосистем всех уровней в условиях роста загрязнений;
- Проявляются новые закономерности во взаимоотношениях человека и природы;
- Заключаются новые международные соглашения в области охраны биосферы и ее составляющих. Бесспорно, решающая роль в развитии общества будущего и гармонизации отношений между человеком и природой положено современной молодежи. Поэтому крайне необходимым для нее является повышение уровня экологического образования, осмысления возможных путей развития общества и природы в XXI веке, усвоение сложных, но чрезвычайно важных экологических законов, принципов функционирования экосистем и биосферы, жизнеутверждающих связей человечества с миром, окружающим его. Специалисты Организации Объединенных Наций (ООН), ученые-экологи известных международных и национальных природоохранных организаций, члены знаменитого Римского клуба на основании научного анализа материалов об особенностях и тенденциях демографического, социально-экономического развития общества и последствий научно-технической революции, данных о состоянии и использования природных ресурсов, а также о состоянии и динамике загрязнений геосфер и состояние биосферы сделали очень неутешительные выводы. Ухудшение состояния большинства экосистем биосферы, существенное уменьшение биопродуктивности и биоразнообразия, катастрофическое истощение почв и минеральных ресурсов, невиданная загрязненность поверхности Земли, гидросферы и атмосферы связаны с интенсивным ростом численности населения планеты и развитием научно-технического прогресса за последние 50 лет. Именно необходимость удовлетворения возрастающих потребностей человеческого общества привела к гигантскому расширения масштабов хозяйственной деятельности, изменений в пропорциях мирового хозяйства, в производственных мощностях, технике и технологиях, ассортименте продукции, производственном и личном потреблении. Модели производства и потребления, сложившиеся в мире, перестали соответствовать условиям нормального сосуществования человека и природы. К развитию глобальной экологической и тесно связанной с ней социально-экономического кризиса, которые сегодня угрожают существованию нашей цивилизации, привели, образно говоря, два «взрывы» - демографический, т.е. резкий рост численности населения Земли за последнее столетие, и промышленно-энергетический, а также вызванные ими катастрофические ресурсопоглинання и продуцирование отходов. Рассмотрим эти и другие факторы подробнее, а также попробуем определить связи между ними, поскольку это поможет понять, как взаимодействуют человек и природа, каким должен быть отношение человеческого сообщества к окружающей среде, как следует отрегулировать производство и потребление энергии и веществ.
Демографический
фактор По данным американского эксперта
Р. Макнамары, в течение многих тысячелетий
население на планете увеличивалась со
скоростью движения улитки: более миллиона
лет понадобилось, чтобы до 1800 г. она достигла
1 млрд. человек. Однако дальше темп начал
резко расти: следующий миллиард добавился
уже за 130 лет, третий - за 30, четвертый -
за 15 и пятый - всего за 12 лет! По заключению
экспертов, неуправляемое рост населения
планеты - главная причина развития глобального
экологического кризиса, который повлек
остальные кризисов (истощение ресурсов,
загрязнение геосфер, негативные климатические
изменения и т.д.). В 1750 г. численность населения
Земли составила около 500 млн. человек
в течение следующих 200 лет она увеличилась
вдвое, еще раз вдвое выросла уже за 80 последующих
лет, в 1975 г. достигла 4 млрд. человек, а
в 2002 г. превысила 6 млрд . Численность населения
Земли сейчас уже такова, что если бы людей
равномерно распределить на поверхности
планеты, то расстояние между ними равнялась
бы всего 300 м. Ежеминутно населения нашей
планеты увеличивается на 172 человека.
Это означает: еженедельно до населения
Земли добавляется 1,7 млн. человек - столько,
сколько сейчас проживает в таких городах
Украины, как Запорожье, Житомир и Винница
вместе взятых. По прогнозам, в ближайшем
будущем численность населения будет
расти примерно на три человека ежесекундно,
то есть на 90-100 млн. в год, а в первой половине
XXI в. достигнет 7 - 8 млрд. При этом прирост
населения будет происходить за счет развивающихся
стран (88%). Ученые-демографы считают, что
к 2100 г. численность населения Земли должно
стабилизироваться где-то на уровне 9-13
млрд. человек. Специальные исследования
показывают, что для поддержания нормального
существования такого количества людей
природных ресурсов Земли и возможностей
биосферы будет совершенно недостаточно.
Даже если количество населения составит
7-8 млрд. человек, на планете будут происходить
массовые вымирания людей от голода, будут
распространяться эпидемии, болезни, вспыхивать
войны за недостатка пресной воды. Кроме
того, рост численности населения сопровождается
аномальным территориальным делением
его за счет гиперурбанизации и формирования
мегаполисов с 15-25 млн. жителей. По прогнозам
экспертов ООН, в начале третьего тысячелетия
с 60 мировых городов-гигантов 50 будут расположены
в развивающихся странах. По мнению специалистов,
крупнейшими городами станут Мехико, Токио,
Сан-Паулу, Калькутта и Бомбей. Около трети
человечества сегодня проживает в городах
с населением 1 млн. человек и более. В развивающихся
странах, ежегодно в города переселяются
около 80 млн. человек. Именно города-гиганты
стали крупнейшими и самыми опасными загрязнителями
окружающей среды и губителями природы,
ее «раковыми опухолями». Для них характерна
активизация деградации природы на больших
прилегающих площадях, кроме того, усложняется
контроль над социальной и экономической
сферами, состоянием окружающей среды,
транспортом, водоснабжением, обеспечением
жильем, безопасностью и т. д., а также управления
ими. Демографы предсказывают, что к 2050
г. около 50% населения планеты будет проживать
в городах. Благосостояние общества напрямую
зависит от количества населения, уровня
развития хозяйства и состояния окружающей
среды. Все эти факторы тесно взаимосвязаны,
и изменение одного из них не может не
повлиять на другие. Трудно точно определить,
что такое благосостояние человека, однако
важнейшими его составляющими принято
считать здоровье и материальную обеспеченность.
Неопровержимым фактом для всех является
то, что наше благосостояние (а значит,
и здоровья) целиком зависит от состояния
природной среды, в которой мы живем, от
качества воздуха, воды и пищи, которые
мы потребляем, от способности природы
самоочищаться и самовосстанавливаться.
Поэтому гарантия нашего благополучия
и благополучия наших потомков - сохранение
чистой окружающей среды, биосферы, нормально
функционирует. Промышленно-энергетический
фактор Ученые подсчитали, что современная
биосфера Земли способна поддерживать
нормальное существование и развитие
не более 4-5 млрд. человек, причем в условиях
оптимального распределения национальных
доходов, взаимопомощи, поддержки и взаимопонимания
всех наций, их высокой экологической
культуры, эффективного использования
общечеловеческого интеллекта для обеспечения
благосостояния всех людей планеты, глобального
мира, рационального природопользования
и охраны природы. Даже при стабилизации
энергопроизводства на уровне теплового
барьера (100 млрд. кВт) численность населения
не должна превышать 10 млрд. человек (необходима
для жизни количество энергии на душу
населения составляет около 10 кВт / ч). Последние
же десятилетия этих условий не соблюдают,
что вызывает развитие глобальной энергетической
и экологической кризиса, появление новых
страшных заболеваний (СПИД, лихорадка
Эбола, новые разновидности гриппа, «коровье
бешенство» и др.), учащение эпидемий различных
заболеваний, вспышки войн, возникновения
страшных аварий, природных и техногенных
катастроф. Все больше регионов планеты
становятся зонами экологического бедствия:
Украина, Приазовье, Черное, Балтийское
и Японское моря, Урал, Чечня, Персидский
и Мексиканский заливы, Кузбасс, Тюменские
нефтепромысловые районы, Новая Земля,
Эфиопия, Афганистан, районы всех городов-гигантов
и др. Нерегулируемый прирост населения,
который привел к расширению энергопроизводства
и как следствие - к активному загрязнение
природы, выпадение кислотных дождей,
образование озоновых "дыр", парникового
эффекта, появления и распространения
болезней, обнищание большинства населения
планеты, стал причиной также того, что
сегодня в мире около 10 млн. детей обречены
полуголодного существования, почти 200
млн. - питаются неполноценно, потребляя
при этом недоброкачественные продукты
и воду. Миллиард беднейших на планете
имеют наибольшее количество детей и пополняют
легионы нищих и больных. В борьбе за выживание
они вынуждены вырубать остатки лесов,
истреблять диких животных, рыбу, птиц,
выбирать к остальным ценные природные
ресурсы, не заботясь об их сохранении
или воспроизведения. А одновременно миллиард
богатейших в мире потребляет большую
часть природных ресурсов, грешит невиданным
расточительством и производит львиную
долю отходов. Так, европейские экологи
подсчитали, что США выжгли над собой практически
весь кислород и поддерживают энергетические
процессы за счет «подсоса» его из смежных
регионов. При 6% мирового населения эта
страна потребляет около 40% природных
ресурсов Земли и дает примерно 60% всех
загрязнений на планете. Сегодня энергетические
объекты, промышленность и транспорт потребляют
столько кислорода, сколько его хватило
бы для дыхания 43 млрд. человек. Если человечество
будет тратить воду такими же ускоряющимися
темпами, как и до этого времени, то к 2100
г. запасы пресной воды окончательно иссякнут. Изучение
динамики потребления человечеством минеральных
ресурсов показало, что примерно через
200-250 лет на Земле закончатся запасы нефти,
угля, горючих сланцев и торфа. В случае
сохранения современных промышленных
и энергетических технологий примерно
за этот же период будет исчерпан до 2/3
запасов кислорода в атмосфере планеты
при одновременном неуклонного снижения
темпов его воспроизводства зелеными
растениями (вследствие деградации биосферы,
уменьшение площади лесов, биоразнообразия,
биомассы и биопродуктивности вообще). Сейчас
средняя продолжительность жизни в США,
Канаде, Японии, Западной Европе составляет
73-75 лет, и только 9 детей из 1000 умирают
в возрасте до 5 лет. Время средняя продолжительность
жизни в Латинской Америке, Южной Азии
и Африке составляет соответственно
65, 57, 52 года, а в возрасте до 5 лет умирают
80-95 детей на 1000 человек, в зонах экологического
бедствия (Приаралья, Эфиопия) - 150 и более
детей на 1000 человек. По материалам ООН,
около 250 млн. человек употребляют питьевую
воду низкого качества. При этом среднестатистический
житель Северной Америки потребляет воды
в 70-75 раз больше, чем житель Центральной
Америки или Аравийского полуострова,
а 70% всей пресной воды, потребляемой в
мире, идет на орошение, хотя почти половина
ее теряется, не достигая корневой системы
растений.
Ресурсопотребление
и продуцирование отходов За последние 100 лет человечество
в 100 раз увеличило скорость своего перемещения
в пространстве, в 1000 раз - использование
энергетических ресурсов, в 7 млн. раз -
военную мощь, в сотни миллионов раз - скорости
связи, обмена информацией и решения различных
научных и практических задач с помощью
электронно-вычислительной техники. Вместе
человечество производит отходов в 2000
раз больше, чем остальные биосферы. Мировая
промышленность сегодня производит в
7-100 раз больше товаров и добывает в 3-4
раза (по массе) больше полезных ископаемых,
чем: 25-30 лет назад. Для удовлетворения
своих потребностей, все растут, и повышения
комфортности существования человек до
чрезвычайно высокого уровня развила
энергетику, химическую, нефтеперерабатывающую,
горнодобывающую, металлургическую и
легкую промышленность, машиностроение,
транспорт, средства связи. Ежегодно человечество
добывает из недр Земли более 3,5 млрд. т
угля, ежедневно использует примерно 10
млн. т нефти и ее продуктов. Его влияние
достиг самых отдаленных уголков земного
шара и даже распространился на ближний
Космос и планеты Солнечной системы. Сегодня
на все живые существа биосферы отрицательно
действуют более 50 тыс. химических веществ,
которые использует человек. Ежегодно
в мире синтезируется около 250 тыс. новых
химических соединений, 1,5 тыс. вредных
веществ отравляют атмосферу, примерно
10 тыс. - воду и почвы. Большинство из этих
синтетических веществ (особенно новые),
как и некоторые отходы, продуцируемых
человеком, не перерабатываются природой,
поскольку является «чужими». Промышленные
предприятия, тепловые электростанции,
авто и авиатранспорт ежегодно сжигают
более 5 млрд. т нефти, угля и примерно триллион
кубометров газа. А в водоемы мира ежегодно
сбрасывается около 500 млрд. т промышленных
и бытовых стоков, в том числе несколько
миллионов тонн нефти. Ведь одного литра
нефти достаточно, чтобы сделать непригодной
(для питья, орошения, технических нужд)
1 млн. л воды; Ежегодно мировая промышленность
производит около 2100 млн. т твердых отходов,
из них 340 млн. т - потенциально опасны.
Специалисты подсчитали, что на начало
XXI в. будет накоплен менее 1 млн. м3 опасных
отходов - высокорадиоактивных. Одной
из острейших экологических проблем человечества
в ближайшие десятилетия остается необходимость
демонтажа сотен блоков АЭС, отработавших
свой ресурс, транспортировки и безопасное
захоронение твердых и жидких радиоактивных
отходов.
Уменьшение биоразнообразия Ученые
утверждают, что в ближайшие 20-30 лет через
техногенные изменения в окружающей среде
мир может потерять более 1 млн. видов растений
и животных. Скорость вымирания видов
сегодня в 1000 раз превышает естественную.
Около 10% видов растений зоны умеренного
климата и 11% видов птиц мира оказались
под угрозой исчезновения. Такая же судьба
в ближайшем будущем подстерегает 130 тыс.
видов тропической зоны. Ведь хорошо известно,
что одно из условий эффективного существования,
выживания, приспособления к изменениям
любой экосистемы - наличие определенного
количества видов живых организмов в ней,
которые эволюционно хорошо приспособились
к существованию и активно функционируют,
взаимодействуя друг с другом в процессах
обмена веществом, энергией , информацией.
Иными словами, биологическое разнообразие
- это залог устойчивости, выносливости
как отдельных экосистем, так и биосферы
в целом. Экологические взаимодействия
различных видов живых существ с окружающим
формируют экосистемы, от состояния которых
зависит жизнь людей. Уменьшение биоразнообразия
- это серьезная потеря биосферы, одна
из главных экологических проблем современности.
По данным ООН, более 900 млн. человек проживают
в засушливых зонах нашей планеты, земли
которых страдают от Опустынивание. Ежегодные
убытки из Опустынивание составляют не
менее 42 млрд. долларов, в том числе для
Азии -21 млрд., Африки - 9, для Северной Америки
и Австралии - по 3 млрд., для Европы - 1 млрд.
долларов. Около 100 государств, земли которых
подвержены этого пагубного явления, относятся
к самых неблагополучных с точки зрения
и других экологических проблем, самые
серьезные из которых имеют глобальный
характер. Из этих стран 81 относится к
тем, которые развиваются, то есть имеют
еще слабый экономический потенциал, страдают
от голода, нищеты, болезней, где уровень
науки и образования очень низок. Здесь
экологические проблемы тесно связаны
с социально-экономическими и приводят
к политическим возмущений, революций,
войн, что, опять же, заканчивается экологическими
катастрофами. Ежегодный прирост населения
планеты приближается к 100 млн. человек.
Общая численность населения городов-гигантов
(Мехико, Токио, Нью-Йорк, Сеул, Сан-Паулу,
Москва) превысило 100 млн. человек и неконтролируемо
увеличивается. Количество людей, которые
нуждаются в чистой воде, достигла 1,5 млрд.
и продолжает расти. Среднестатистический
европеец тратит 500 л пресной воды в сутки,
а житель Центральной Африки - 8 л; дефицит
пресной воды становится все острее во
всем мире. «Количество голодающих, на
планете в 1970 г. составила 460 млн., в 1990 г.
- 550 млн., а в начале XXI в. - 650 млн. человек
». Традиционное земледелие сейчас может
прокормить лишь около 3 млрд. человек.
Масштабы уничтожения человеком тропических
лесов, в которых живет 50% всех животных
на планете и растет 50% всех растений, стали
угрожающими (особенно в Бразилии и Индии),
а количество людей, существование которых
зависит от тропических лесов, составляет
200 млн. Сегодня на Земле под угрозой уничтожения
оказались около 25 тыс. видов растений,
72 млн. га тропических лесов. Ежедневно
на планете исчезает от одного до десяти
видов животных, еженедельно - минимум
один вид растений. Сегодня в Африке количество
крупных млекопитающих составляет лишь
10% той, что была там 100 лет назад. Еще 30
лет назад на этом континенте жили 100 тыс.
носорогов, а ныне - менее 4 тыс. Ежегодно
более 6 млн. га земель превращаются в пустыни.
Урбанизация Как видим, глобальные негативные
биологические и климатические изменения
(опустынивание, деградация почв, биосферы,
уменьшение биоразнообразия, учащение
кислотных дождей, развитие парникового
эффекта и увеличения размеров озоновых
"дыр" в атмосфере происходят от неконтролируемой,
не согласованную с законами жизни и природы
деятельность человека . И чем активнее
эта деятельность, тем сильнее обратная
реакция природы, которая мстит на людях,
отвечая ударом на удар, за их бездушное,
безжалостное вмешательство в веками
налаженные ритмы и режимы жизни. Яркий
пример этого - регионы крупных городов,
промышленных и энергетических центров
практически во всем мире, где за комфорт
люди расплачиваются болезнями, стрессами,
неполноценными детьми, сокращением продолжительности
жизни. Взять хотя бы Москву и Киев - современные
города-гиганты, одни из крупнейших в мире.
их жители пользуются такими благами,
как комфортабельные квартиры, театры,
музеи, научные центры, престижные вузы,
школы, роскошные магазины, метро, автобусы,
аэропорты и т.д. Жизнь здесь насыщена,
разнообразная, интересная, есть большие
возможности для самореализации. Однако
за тепло и уют, за свет и газ, за удобный
транспорт и связь, развлечения и удовольствия
люди платят своим здоровьем. В этих городах,
которые разрослись вширь и ввысь, поглотив
зеленые пригороды, окрестные леса и парковые
зоны, воздух сегодня в десятки и сотни
раз грязнее, чем в отдаленных селах. Даже
в «чистых» районах Москвы и Киева содержание
в воздухе газов, пыли, паров бензина, а
также шумовое и электромагнитное загрязнение
в 1,5-2,5 раза превышающих предельно допустимые,
а в экологически напряженных районах,
где сосредоточено объекты энергетики
и промышленности, расположено крупные
транспортные артерии и узлы, аэропорты
и вокзалы, концентрация вредных веществ
в 10-15, иногда в 20-30 раз превышает предельно
допустимую (ПДК). Как в Москве-реке, так
и в Днепре, превышение ПДК всевозможных
загрязняющих веществ (прежде всего - тяжелых
металлов) двух--шестикратное, в реке Лыбидь
- намного больше. Далека от идеальной
и часто не соответствует нормам питьевая
вода в водопроводных сетях. Последние
рекреационные территории и в городах,
и на их окраинах сейчас незаконно захватываются
под строительство роскошных частных
коттеджей, вырубаются деревья, засоряется
строительными отходами местность. Сегодня
Москва стала одним из наиболее заселенных
городов мира, по улицам которого ежедневно
мчатся более 2 млн. автомобилей (в Киеве
- около 500 тыс.) - больше, чем в Лондоне или
в Париже. Из - за негативного влияния комплекса
техногенных факторов (в том числе шумовых
и физических полей) на жителей Москвы
и Киева продолжительность их жизни за
последние 30 лет сократилась в среднем
на 5-6 лет, смертность увеличилась в 1,5-2
раза, заболеваемость (особенно детей
) повысилась в несколько раз. По сравнению
с Европой смертность детей в этих городах
на сегодня выше в З раза, а средняя продолжительность
жизни мужчин (57-58 лет) - меньше на 15-16 лет.
Кроме того, у детей школьного возраста
наблюдают снижение коэффициента интеллектуальности.
Гибель водных
экосистем Огромное количество ядовитых
веществ, накапливающихся вокруг городов,
промышленных центров и перенасыщенных
химическими удобрениями и пестицидами
сельскохозяйственных угодий, выносится
поверхностными и грунтовыми водами в
реки, а оттуда - в моря и океаны. К ним добавляются
загрязнители переносятся ветром, нефтепродукты
от аварий танкеров и от работы нефтепромыслов,
бытовые стоки городов и поселков, расположенных
на побережьях. Предприятия химической
промышленности, а также те, которые производят
удобрения, ежегодно сбрасывают в реки
и водоемы Украины около 50 млн. т агрессивных
веществ, в которых содержатся, в частности,
фенол, фтор, пестициды, формальдегид. Природа
долго «терпела», но всему есть предел:
в большинстве прибрежных зон Европы,
Америки, Африки, Азии, Австралии, где не
так давно в чистых водах бурлила жизнь,
водилось много видов рыб, изобиловали
различные водоросли, жили мидии, кораллы,
бентосные организмы и планктон, сегодня
количество их уменьшилось в несколько
раз, участились явления Эль Ниньо («красные
приливы»), «цветения» и «гниение» воды,
формируются «мертвые зоны» от недостатка
кислорода и накопления остатков, гниющие.
Повысилась заболеваемость жителей побережий,
увеличилось количество эпидемий. Участились
смертельные случаи, связанные с употреблением
отравленной вредными веществами рыбы
(болезнь Минамата в Японии, гибель норвежских
и шведских рыбаков). Начала резко снижаться
биопродуктивность некогда крупнейших
рыбных районов, уменьшился промысел,
наступили тяжелые времена для рыболовецкого
флота. Недавно в Мексиканском заливе
у устья реки Миссисипи, которая выносит
большой объем очень загрязненных вод,
образовалась огромная «мертвая зона»
(площадью более 4 тыс. км2). Все чаще такие
зоны образуются в устьях Дуная, Днепра,
Днестра, Южного Буга. Уже много лет «цветут»
Днепровские водохранилища, в которых
продолжается накопление загрязнителей,
а биомасса становится все меньше, жизнестойкость
и продуктивность водных организмов снижаются. Хищнический
промысел рыбы в Мировом океане и внутренних
морях (без учета возможностей самовоспроизводства)
последние 25-30 лет привел к катастрофическому
уменьшению рыбных запасов во всем мире,
до полного исчезновения некоторых ценных
видов рыб. А в озерах Северной Америки
и Скандинавии рыба периодически погибает
из-за повышения кислотности воды (выпадают
кислотные дожди, принесенные из промышленных
районов Великобритании и Северной Европы).
Бывало, что кислотность в 10 раз и более
превышала норму, и тогда погибали не только
рыба, но и лес. Эта проблема уже возникла
в Бразилии, Китае, Индии, Венесуэле, Замбии,
в России и у нас в Украине.