Экология, человек и экосистема

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экология, человек и экосистема

Принципы развития экосистемы следует учитывать при взаимодействии между человеком и природой. В этом взаимодействии содержится противоречие. Экосистема всегда стремится достигнуть и поддержать сложную структуру биомассы, богатое биологическое разнообразие сообщества. Человек же стремится получить максимум продукции, наивысший возможный урожай. В агроэкосистемах он обычно развивает и поддерживает ранние стадии сукцессии, например, в виде монокультуры. При этом резко снижается разнообразие растений для обеспечения развития какой-то одной сельскохозяйственной культуры с целью получения определенного продукта.

Например, известны многолетние монокультуры сахарной свеклы или льна. Но людям нужны не только пища и одежда. Им необходимы также сбалансированная по кислороду и углекислому газу атмосфера, чистая вода и незагрязненная почва. Природа обеспечивает газообмен, очистку вод и почв. И чем богаче ее биологическое разнообразие, многообразнее виды, населяющие планету, тем эффективнее она осуществляет эти процессы. Занять под пашни всю обширную поверхность биосферы, чтобы прокормить все возрастающее население Земли, было бы равносильно самоубийству. Самый благоприятный для жизни ландшафт - это тот, что имеет разнообразные поля и леса, реки и озера, болота, морские берега, дорожные обочины, пустоши - иными словами смесь экосистем разных возрастов с большим биологическим разнообразием.

Охранять природу - значит знать законы ее развития и соблюдать их. В противном случае человечество сталкивается с экологическими проблемами, приобретающими глобальный характер. Решение этих проблем лежит в первую очередь в экологизации политики, в заботе о сохранении на планете биосферы - живой ее оболочки, а вместе с ней и человека. Рачительное использование природных ресурсов, создание нормальных условий жизни для человека, регулирование рождаемости - проблемы, стоящие перед правительствами и народами на сегодняшний день. Человечество должно обеспечить коэволюцию (коэволюция - параллельная, взаимосвязанная эволюция) природы и общества, при которой изменения природной среды, вызываемые деятельностью человека, максимально вписываются в природные циклы. К сожалению, в нашей стране социальные проблемы мешают росту экологического сознания и политиков, и населения.

Из-за несбалансированного развития природы и общества на планете возникли и усугубляются следующие глобальные (общепланетарные) экологические проблемы:

· потепление климата,

· разрушение озонового слоя,

· кислотные дожди,

· загрязнение природной среды,

· сокращение генофонда растений и животных,

· сведение тропических лесов, опустынивание.

Глобальное потепление климата Земли. Вызвано это явление увеличением концентраций в атмосфере так называемых "парниковых газов": двуокиси углерода, закиси азота, метана и др. Эти газы препятствуют нормальным процессам теплообмена между атмосферой и сушей. Они удерживают тепло в атмосфере, повышая температуру окружающей среды.

Глобальное потепление климата Земли. Вызвано это явление увеличением концентраций в атмосфере так называемых "парниковых газов": двуокиси углерода, закиси азота, метана и др. Эти газы препятствуют нормальным процессам теплообмена между атмосферой и сушей. Они удерживают тепло в атмосфере, повышая температуру окружающей среды.

Природа способна фиксировать определенное количество углекислого газа, по некоторым оценкам порядка 4 миллиардов тонн в год, в основном в результате фотосинтезирующей деятельности растений. В настоящее время на планете выделяется не менее 7 миллиардов тонн двуокиси углерода в год. Значительная часть углекислого газа остается ежегодно невостребованной, вне круговорота веществ. На состоявшейся в августе 1993 года Международной конференции (г. Оппдал, Норвегия) ученые разных стран на основании многолетних наблюдений в различных регионах нашей планеты сделали вывод о действительно существующем в настоящее время глобальном потеплении климата Земли. Затопление городов, лесов и пашен, превращение в пустыни оазисов и тропических лесов - лишь небольшой перечень грозящих человечеству бед от этого процесса. Предлагаемые меры, предотвращающие глобальное потепление климата планеты, заключаются в ограничении антропогенных выбросов (эмиссий) углекислого газа путем снижения использования каменного угля и нефти для производства энергии внедрения других ее источников, например, природного газа. Следует проводить утилизацию метана на шахтах, крупных свалках. Реальным мероприятием, снижающим парниковый эффект, является борьба с обезлесением и опустыниванием, т.е. борьба за "зеленые легкие" планеты, поглощающие углекислый газ.

Разрушение озонового слоя. Защитный озоновый слой предохраняет поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового облучения. Разрушается он окислами азота, поступающими в атмосферу в больших количествах от сверхзвуковых самолетов и в результате трансформации азотных минеральных удобрений, производство и использование которых возрастает. Повинны в образовании "озоновых дыр" также хлорированные и фторированные углеводороды. Они широко используются в аэрозольных упаковках, холодильниках, кондиционерах.

Эти газы не задерживаются в нижних слоях атмосферы, поднимаются ввысь, в стратосферу, вызывая химический процесс, разрушающий озоновый слой. Происходит это на высоте 12-15 километров. В результате усилившегося ультрафиолетового излучения возрастает частота заболеваний человека раком кожи и частота мутаций у растений, животных, микроорганизмов. Может снизиться урожай ряда растений: капусты, тыквы, кабачков, яблок и др. "Жизнь" двух самых опасных молекул - хлористых и фтористых углеводородов очень продолжительна - от 70 до 100 лет. Газы, сегодня выпущенные в атмосферу, будут оставаться там и при будущих поколениях.

Эти газы не задерживаются в нижних слоях атмосферы, поднимаются ввысь, в стратосферу, вызывая химический процесс, разрушающий озоновый слой. Происходит это на высоте 12-15 километров. В результате усилившегося ультрафиолетового излучения возрастает частота заболеваний человека раком кожи и частота мутаций у растений, животных, микроорганизмов. Может снизиться урожай ряда растений: капусты, тыквы, кабачков, яблок и др. "Жизнь" двух самых опасных молекул - хлористых и фтористых углеводородов очень продолжительна - от 70 до 100 лет. Газы, сегодня выпущенные в атмосферу, будут оставаться там и при будущих поколениях. В 1988 году многие государства подписали международный договор об ограничении выбросов фреонов в атмосферу.

Кислотные дожди обусловлены поступающими в атмосферу окислами серы и азота (SOX и NOX), имеющими в основном техногенное происхождение. Гибель на большой территории лесов, закисление поверхностных вод, приводящее к изменению их качества и к гибели обитателей, разрушение бесценных архитектурных памятников, вред здоровью людей - таковы последствия кислотных дождей. Подавляющее большинство Европейских государств вошли в Клуб 30, члены которого взяли на себя обязательства сократить на 30% серосодержащие и азотосодержащие эмиссии.

Загрязнение природной среды - это накопление опасных и токсичных веществ в природе, внесение в нее вещества и энергии в количествах, превышающих природную ассимиляционную способность. К загрязняющим веществам в первую очередь относятся соединения, созданные человеком и доселе неизвестные в природе. Они объединены общим названием ксенобиотики. К ним относятся, например, пестициды, используемые в практике сельского хозяйства для борьбы с сорняками и болезнями растений, о которых мы поговорим позднее. К загрязняющим элементам относятся и тяжелые металлы, когда их количество в окружающей среде значительно превосходит природный фон. Лидером в выбросе токсичных соединений является химическая промышленность, ненамного отстают от нее цветная металлургия, энергетика, транспорт. В монографии "Химия окружающей среды" (М., Изд. "Химия". 1992. ред. Дж.О.М.Бокрис) приведен перечень загрязнителей основных видов промышленности и других сфер деятельности человека.

Особую опасность представляет проблема захоронения токсичных и радиоактивных отходов, которых на нашей планете накапливается все больше. Возникают трудности и при хранении нетоксичных муниципальных отходов, сжигание которых приводит к образованию вредных диоксинов.

Сокращение генофонда растений и животных ставит перед человеком задачу сохранения биоразнообразия жизни на Земле. По некоторым оценкам на Земле насчитывается сейчас 5 млн. видов животных и растений. Некоторые биологи считают, что их значительно больше за счет, например, неучтенных видов насекомых. Во всяком случае назвать точные цифры видов, населяющих планету, навряд ли кто сейчас сможет. Согласно различным оценкам сегодня ежедневно с лица Земли исчезает от 50 до 100 видов растений и животных. Некоторые биологи предупреждают, что в ближайшие 20-30 лет исчезнет около 25% всех обитающих сегодня на Земле видов. Причин вымирания множество, но важнейшая из них - разрушение естественной среды обитания живых организмов.

Вообще вымирание видов на Земле - естественное явление. На протяжении последних 200 миллионов лет в процессе эволюции вымирало примерно 90 видов за век. Вспомним вымерших мамонтов, динозавров. Однако эволюция приводила к появлению новых видов. Сегодня уровень вымирания примерно в 40 тысяч раз выше, а условия для появления новых видов в природе малы, т.к. разрушаются экосистемы, наиболее благоприятные для их появления: коралловые рифы, зоны приливов и отливов, влажные тропические леса.

Сохранение биоразнообразия на - генетическом, видовом и экосистемном уровнях необходимо для поддержания биосферы в состоянии гомеостаза (относительного равновесия), для обеспечения круговорота веществ в биосфере, а также как источника получения высокопродуктивных видов культурных растений и домашних животных,

Для сохранения биоразнообразия животных и растений принимаются меры, подробно описанные в следующих разделах книги: составляются Красные книги, включающие списки редких и находящихся под угрозой исчезновения организмов, для их охраны создаются специальные территории в виде заповедников и заказников. С этими направлениями вы ознакомитесь, читая книгу дальше.

Проблемой сокращения генофонда растительного и животного мира обеспокоены ученые всей планеты. Не только биологи понимают, что живые природные ресурсы исчерпаемы, если их не защитить от натиска развивающейся цивилизации. Главы государств, политические деятели собираются вместе, чтобы выработать решения о поддержании биоразнообразия живых существ на Земле, обеспечивающего динамичное равновесие жизни на нашей планете (конференция в Рио-де-Жанейро, 1992 г.).

Тропические леса выполняют ценнейшие экологические функции на планете. Они являются "двигателями эволюции", генетическим банком планеты. В тропических лесах обитает 50%, а возможно и 90% всех земных видов растений и животных. На десяти гектарах тропического леса Юго-Восточной Азии может расти больше видов деревьев, чем во всей Северной Америке. Вымирание вида во влажных тропических лесах обычно означает полное его исчезновение с лица земли. Вырубка тропических лесов приводит в быстрому смыванию в океан плодородного слоя почвы, т.к. в этой зоне выпадает половина всех дождей на планете. Регулирование водного режима планеты еще одна важнейшая экологическая функция тропических лесов. Миллионы тонн воды постоянно циркулируют в этих лесах при испарении и выпадении осадков, обеспечивая водой не только 200 миллионов людей, живущих в данных регионах, но и фермерские хозяйства прилегающих регионов.

В свете сказанного главные задачи охраны биосферы сводятся к: сохранению качественного многообразия жизни на земле, поддержанию на планете определенного количества живого вещества, необходимого для обеспечения нормального функционирования биосферы с целью сохранения качества вод, атмосферы, поддержания плодородия почв и продуктивности океана.

К перечисленным выше глобальным экологическим проблемам теснейшим образом примыкает проблема регулирования народонаселения на планете. Воздействие человека на окружающую природную среду можно выразить следующей формулой:

(Численность населения х Стиль жизни)/Экологические последствия = Уровень экологического сознания

Эта формула показывает, что воздействие общества на окружающую среду определяется не только одной численностью народонаселения, но и стилем (уровнем) жизни. В высокоразвитых странах потребляется множество материальных благ и природных ресурсов на их изготовление, накапливаются горы отходов. Негативное влияние нашего стиля жизни на природу может быть ослаблено или, наоборот, усилено в зависимости от уровня экологического сознания общества. Последствия высокообеспеченного уровня жизни можно снизить, переходя на менее вредные источники топлива и энергии. Все чаще слышны призывы к переходу к обществу ограниченных потребностей. Однако самый простой "первобытный" стиль жизни при отсутствии экологического сознания также наносит ущерб природе. Например, вырубка леса вблизи водоемов и на склонах гор ведет к заболачиванию местности, к эрозии, смыву почвы, гибели водоемов.

Таким образом, все три составляющие приведенной формулы взаимосвязаны и равнозначны. Воздействие общества на определенную среду прямо пропорционально численности населения и уровню его жизни, но ослабляется с развитием экологического сознания и экологической образованности.

Важную роль в остановке разрушения природы должно иметь экологическое образование населения развитых стран. "Действуй локально, думай глобально" - этим девизом должны руководствоваться и простые потребители, и властьимущие, зачастую пристраивающие токсичные отходы за определенную плату на территориях слаборазвитых стран. В сознание всех ныне живущих людей должны войти мысли об общности нашего дома. Экологическое бедствие в любой точке планеты, как бы далека она ни была, со временем коснется нас, наших потомков. Хозяйствовать ныне живущие на планете люди должны, ограничивая чрезмерное использование природных ресурсов, не забирая их у последующих поколений.

Каждая новая ступень научно-технического прогресса увеличивает масштабы вмешательства человека в природную среду и характеризуется как процесс трудоемкий и фондоемкий. При этом потребление энергии является непременным условием всех технологических процессов, а в любом продукте заключено определенное количество овеществленной энергии и, как следствие, рост энергоемкости конечной продукции ведет к нарастающему загрязнению природной среды.

Пищевая (вскармливающая, трофическая) цепь в экосистеме представляет собой также энергетическую систему, т.е. имеет место непрерывный поток энергии от производителей (продуцентов) ко всем остальным звеньям. В силу второго закона термодинамики этот процесс связан с рассеиванием (диссипацией) энергии на каждом последующем уровне, т.е. ее потерями и возрастанием энтропии (мера упорядоченности системы). Понятно, что рассеивание постоянно компенсируется естественным поступлением энергии от Солнца.

Академик В. И. Вернадский рассматривал живое вещество в качестве носителя свободной энергии в биосфере. Выбросы вредных веществ в окружающую природную среду, размещение в ней отходов производства вносят искусственные помехи в механизмы реализации обратных связей между звеньями. Эти помехи по энергетическим показателям, как правило, превосходят естественные энергопотоки, что ведет к превышению пределов, отвечающих нормам существования совокупности живых организмов (биоты).

Вполне понятно, что влияние этих помех без негативных последствий не может быть беспредельным. Интенсификация рассеивания энергии ускоряет нарушение обратных связей в трофической цепи, что стимулирует развитие процессов деградации в экосистемах. Поэтому принято считать, что практически все процессы в природе приводят к росту энтропии, т.е. являются деградационными.

Таким образом, происходит взаимодействие двух различных по генезису энергопотоков, соотношение которых и определяет состояние как отдельных экосистем, так и природной среды в целом. Несовершенство наших знаний в этой области ограничивает возможности управления энергопотоками, что приводит к нарастающему валу экологических проблем, к преодолению которых общество оказалось неподготовленным. Как правило, в экосистемах за счет диссипации энергии вначале идет количественное накопление последствий загрязнения, которые внешне не проявляются. Затем, при достижении критической массы искусственных помех происходит скачкообразное изменение состояния системы, которое может перерасти в необратимый процесс, развивающийся по экспоненте. Именно поэтому, актуальной проблемой в экологии является поиск способов ранней диагностики степени поражения системы путем обоснования косвенной индикации загрязнения. Здесь перспективным направлением является выявление специфических для различных природных зон и сред биоиндикаторов.

Процессы деградации в равной степени развиваются на экосистемном и межэкосистемном уровнях, которые затем переходят на региональный и глобальный уровни. Причем существует строгая иерархия - от низших звеньев к более сложным системам. Известно, например, что глобальные процессы изменения климата связаны с накоплением загрязняющих веществ (СО, озона, фтористых соединений) в отдельных промышленных регионах и последующим трансграничными и трансконтинентальными переносами загрязненных воздушных масс за счет крупномасштабных воздушных течений в атмосфере Земли (в слое выше 1 км). Однако последним процессам предшествуют многочисленные местные циркуляции в приземном слое (до 1 км) атмосферы, за счет которых происходит первичное усреднение состава основных компонентов воздуха (турбулентный перенос). Часть загрязняющих веществ при определенных синоптических ситуациях (инверсиях, штилях) выпадает непосредственно вблизи источника загрязнения, остальная вовлекается в систему воздушных течений над Землей.

Деградация отдельных экосистем (совокупность биоты и неживой -абиотической - части среды обитания - воды, воздуха, почвы), активно развивающейся вблизи источника мощного техногенного воздействия (техногенеза), приводит к цепной реакции уже на экосистемном уровне, что в конечном счете предопределяет разрушение биосферы локальных территорий. Поэтому картина различной нарушенности экосистем (например, почвенных, лесных, пресноводных) носит мозаичный характер.

Если величина воздействия остается постоянной и не уменьшается, локальные территории постепенно расширяются, соединяясь между собой. Таким образом происходит рост энтропии по мере заполнения системой доступных ей состояний. Максимальная энтропия (предельно большой хаос) соответствует термодинамическому равновесному состоянию - тепловой смерти. Однако, по мнению основоположников статической физики, перспектива тепловой смерти невообразимо далека. Вместе с тем деградационные процессы являются не столько внутренним свойством системы, сколько привносятся извне. Поэтому вышеупомянутый оптимистический прогноз сделан без учета влияния на эволюцию Земли результатов человеческой деятельности.

При таких процессах энергия объекта (системы), хотя и не уменьшается, но становится как бы хуже качеством. Например, в зонах сильного разрушения вначале погибают наиболее ценные виды: хвойные древостой, мхи, особенно сфагновые, на месте которых появляются пушицево-осоковые сообщества (ценозы), лесные фитоценозы трансформируются в тундровые и болотные, погибают лососевые рыбы, сокращается цикл воспроизводства ихтиофауны.

Ухудшение качества воздушной среды за счет увеличения концентрации оксидов серы, азота, углекислого газа, углеводородов, аэрозолей тяжелых металлов и других вредных примесей ведет к увеличению нагрузок на окружающую среду, что способствует интенсификации процессов диссипации энергии во всех «экосистемах.

Подсчитано, что в окружающей среде рассеяно около 14.5 млрд.тонн железа, объем рассеивания ртути и свинца составляет 80-90% их годового производства, особую опасность представляют соединения тяжелых металлов.

С этих позиций техногенное влияние нельзя считать безопасным до тех пор, пока не будут оценены его последствия. Для этого нужны новые знания о реакции биоты и абиотической совокупности экосистем на различные виды и мощности воздействия. При этом в зависимости от специфики конкретного региона потенциал природы в условиях той или иной инфраструктуры хозяйственной деятельности будет различным.

Анализ способствующих и препятствующих факторов, влияющих на состояние экосистем, показал, что сегодня нет полного осмысления устойчивого развития сложных нелинейных процессов в энергетически открытых физических, биологических и социальных системах. Необходимо новое объяснение многообразия окружающего нас мира, исходя из накопленных знаний. Нужны достаточно простые количественные модели, которые бы дали механизм обращения со сложными системами, предотвращая фазовые переходы.

Вместе с тем следует отметить, что в определенной мере деградационные процессы в природе оправданы с позиций отбраковки тупиковых ветвей эволюции. Однако эта мера должна быть строго дозирована. Для этого нужны жесткие нормативы, которые бы позволили осуществлять управляющие функции природопользования. Следуя этому тезису, проблема сводится к разработке научных основ экологической оптимизации {природопользования, позволяющих приспосабливать (адаптировать) хозяйственную деятельность к условиям биосферы.

Для достижения этой цели необходимо:

· изучить закономерности структурно-функциональной организации биосферы как единства образующих ее экологических и природно-хозяйственных систем в условиях воздействия техногенного (антропогенного) и природного фактора;

· оценить и спрогнозировать возможные изменения экологических и природно-хозяйственных систем при различных сценариях природопользования;

· оптимизировать природопользование путем управления уровнем техногенного воздействия промышленных выбросов на среду обитания при одновременном развитии технологии переработки (рекуперации) отходов потребления.

Последнее направление - промышленная экология - это наука о формировании экологически чистого производства. Это направление невозможно без создания безотходных технологий - идеальной организации производства, при котором отходы или минимизированы, или полностью перерабатываются. В таких технологиях осуществляются замкнутые материальные и энергетические потоки, не соприкасающиеся с окружающей средой.

Очевидно, что понятие "экологически чистое производство" условно. Полностью избавиться от отходов и избежать влияния производства на окружающую природную среду технически невозможно и в большинстве случаев экономически нецелесообразно. Задачи науки и техники - свести эти затраты к минимуму.

В первую очередь необходимо добиться исключения (уменьшения) промышленных выбросов на тех производствах, где экономически и технологически невозможно реализовать экологически чистые технологии. Это определяет необходимость совершенствования производств очистки промышленных выбросов. Здесь перспективным может быть применение адсорбентов как материалов, способных минимизировать уровень энергетических и материальных затрат. И, вторая задача, разработать технологии размещения (иммобилизации) отходов в природной среде в такой форме, которая исключила бы взаимодействие с ней и предотвратила бы образование любых экологически опасных компонентов - источников вторичного загрязнения.

Исходя из вышесказанного небезынтересно коротко охарактеризовать экологическую ситуацию в Мурманской области.

Мурманская область расположена на крайнем северо-западе России, за Полярным кругом. Площадь ее составляет 145тыс. км2. Сурова природа Кольского полуострова: неспокойные воды холодных морей, болотистая тундра, скалистые горы с глубокими ущельями, низкорослые леса, порожистые реки...

Никто не предполагал, что этот северный край окажется в действительности одним из богатейших природными ресурсами мест на Земле.

Горы нашей области носят наименование "тундр". Так коренное население Кольского полуострова - саамы - издавна называют возвышенные массивы с плоскими вершинами, лишенными лесной растительности.

Рельеф Кольского полуострова очень разнообразен. Для его западной части характерны значительные возвышенности (Печенгские и Сальные тундры). Восточная часть полуострова отличается более плоским рельефом. Наиболее крупные возвышенности расположены в центральной части полуострова - это Хибинские и Ловозерские тундры. В Хибинах находится самая высокая точка - гора Часначорр (1191 м).

Геологическая история Кольского полуострова связана с сильно метаморфизованными породами архея и протерозоя. Самые древние горные породы сформировались 3.6 - 2.7 млрд. лет назад. Большое значение в формировании рельефа сыграло покровное оледнение. Двигаясь из Скандинавии, лед постепенно растекался от основного восточного направления, огибая находящиеся на его пути горные массивы. При движении ледник переносил огромные массы снесенного им измельченного материала - глины, песков, валунов. В новейшее геологическое время (валдайское оледенение) на кристаллическом фундаменте сформировался покров рыхлых отложений.

Кольский полуостров омывается с трех сторон морями и Северным Ледовитым океаном и полностью находится под его влиянием, а следовательно, относится к арктическому региону.

Экосистемам Кольского полуострова свойственна слабая способность к самоочищению от загрязнений вследствие низких температур и короткого периода активной биохимической деятельности микроорганизмов в природных средах. Эти факторы являются отличительными признаками экосистем Арктики в целом.

Неконтролируемый рост населения в результате миграции и экспансии промышленности на Севере в течение XX столетия принесли массу неожиданных экологических последствий. Это с особой остротой проявилось в Мурманской области, которая представляет собой наиболее индустриально развитый и урбанизированный регион в Заполярье. Десятки предприятий работают здесь, часть из которых являются наиболее крупными в Европе. Например, апатито-нефелиновый горно-обогатительный комбинат или медно-никелевый металлургический комбинат "Североникель". В Мурманской области проживает 1.2 млн. жителей. Правда, начиная с 1991 года проявилась тенденция оттока населения. Несколько крупных городов построены в полярной тундре. Крупнейший северный порт, мощный атомный флот, атомная электростанция, около двух десятков гидроэлектростанций возникли в Заполярье.

Это действительно крупные достижения в освоении Севера. Однако, к сожалению, в зоне действия ряда крупных промышленных предприятий создалась угрожающая экологическая ситуация.

Всё расширяющееся освоение минерально-сырьевых ресурсов северных регионов России привело к негативным экологическим последствиям. В таких регионах, как правило, экосистемы находятся у предела сохранения равновесия, и дальнейшая техногенная нагрузка может спровоцировать необратимые изменения в природе.

Если обратиться к прошлому, лет на 25-30 назад, то по причине более позднего промышленного освоения северных регионов нашей страны, состояние их экосистем не вызывало серьезных опасений, по сравнению, например, с Европой, Англией, южными районами Финляндии, Швеции, Норвегии.

И сегодня, несмотря на ухудшение общей экологической ситуации, нельзя утверждать, что северные экосистемы всего Кольского края находятся в критическом состоянии. Сегодня можно говорить о кризисных состояниях отдельных территорий только вблизи (30-40 км) крупных источников химического загрязнения окружающей среды.

Картина неблагоприятных экологических последствий на территории Кольского полуострова носит мозаичный характер. При удалении от этих источников процессы угнетения природы зрительно не проявляются. Однако, это не означает, что здесь отсутствуют негативные эффекты. Самая неприятная вещь - это внезапность проявления кризисных явлений в окружающей природной среде.

При переходе через критический уровень, когда та или иная экосистема исчерпает запас буферной емкости и утратит способность к самоочищению, начинается необратимый, нарастающий процесс ее деградации.

Экологический анализ деятельности горно-металлургического комплекса, который включает горно-обогатительные предприятия, металлургические производства, энергетические предприятия, показывает, что основное негативное воздействие на окружающую природную среду связано:

1. С пространственно-временной деформацией (удаление почвенного слоя, образование пустотных пространств, размещение отвалов горных пород, шлаков, золы и т.д.) различных элементов природных структур (ландшафты, климат).

2. С загрязнением грунтовых и поверхностных водных экосистем за счет сброса шахтных, карьерных вод и отходов металлургического и обогатительного производства, подогретых вод контура охлаждения энергетических предприятий и хозяйственно-бытовых сточных вод.

3. С загрязнением территорий (леса, почвы, водоемы), значительно удаленных от промышленных зон за счет атмосферного переноса и последующего выпадения вредных веществ (газы, пыль, включая тяжелые металлы).

Вполне очевидно, что размещенные в природной среде продукты техногенеза воздействуют на биоту и среду обитания, тем самым нарушают нормальное функционирование экосистем.

Все вышеперечисленные обстоятельства и отсутствие единой экологической политики в отношении территории Кольского Севера при характерной для него неустойчивости природных систем вызвали негативные экологические последствия, основными причинами которых являются:

· истощение запасов возобновляемых растительных ресурсов и как следствие - ослабление средорегулирующей функции лесов;

· видоизменение и нарушение природных ландшафтов, что приводит к утрате полезных свойств и ресурсов территории;

· региональное загрязнение воздуха и вод, которое распространяется с воздушными потоками и по течению рек на окружающие нетронутые территории;

· рансконтинентальные и трансграничные потоки загрязняющих веществ, концентрирующихся в Арктических и Субарктических регионах и снижающих биологическую продуктивность северных морей.

Основными причинами нынешней экологической ситуации в районах с развитым горно-металлургическим комплексом являются:

1. Сложившаяся структура промышленного производства, ориентированная на добычу и первичную переработку минерального сырья.

2. Высокая концентрация производительных сил на ограниченной территории (для Кольского полуострова преимущественно в центральной части).

3. Низкий научно-технический и технологический уровень производств. Отсталые технологии - приток неквалифицированной рабочей силы - концентрация населения в промузлах - увеличение антропогенной нагрузки.

4. Раздельное планирование и управление экономическим, социальным и экологическим процессами.

5. Низкий уровень общей культуры, экологического образования, воспитания и поведения.

6. Недооценка остроты современной экологической ситуации и негативных тенденций.

7. Крайне недостаточная и трудносопоставимая информация о качестве окружающей среды.

Возникает вопрос. Возможно ли в принципе самовосстановление северной природы и при каких условиях?

Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Однако при снижении выбросов в атмосферу и сбросов в водоемы до уровня критических нагрузок реальна остановка процесса деградации экосистем. В этом случае появляются благоприятные перспективы для постепенного восстановления природной среды. Однако по прогнозам биологов трудно ожидать достижения уровня первозданного состояния экосистемы.

Так, восстановление ихтиофауны в уменьшенном видовом составе после очищения вод произойдет через 15-20 лет, так как необходима 2-3-х разовая смена нерестового стада. После сокращения выбросов в атмосферу и самоочищения почв, на что потребуются десятки и сотни лет, частичное восстановление лесной растительности произойдет за счет лиственных пород. Для восстановления средообразующих и климатозащитных функций притундровых лесов потребуется мелиорирование и искусственное лесовосстановление.

Серьезным фактором негативного воздействия на здоровье человека является загрязненная среда обитания, в первую очередь, вода, воздух и продукты питания, полученные с загрязненных почв.

Рабочие, занятые в металлургическом медно-никелевом производстве, составляют группу риска и часто приобретают профессиональные заболевания. Это характерно и для аналогичных комбинатов в Канаде, Финляндии и др.

Население городов, находящихся в зоне влияния указанных производств, также подвержено вредному воздействию. Однако с определенностью можно говорить только об аллергических заболеваниях, связанных с качеством воздуха. Что касается установления причин более серьезных заболеваний, которые могут привести к летальному исходу, то специалисты-медики не могут пока однозначно ответить на этот вопрос.

Выделить влияние только химического загрязнения на население удаленных от источников территорий практически невозможно.

Другое дело радиоактивное загрязнение. Здесь установлены вполне объективные корреляции роста раковых заболеваний в тех регионах, где наблюдается повышенный фон как искусственной, так и естественной радиоактивности.

Урбанизация Арктики изменила среду обитания северных народов и привела к утрате некоторых национальных традиций экологически сбалансированного хозяйствования. В Арктике по отношению к средним широтам негативное воздействие на здоровье человека экстремальных климатических условий и геофизических процессов в магнитосфере и ближнем космосе усиливается во много раз.

Перспективной формой освоения природных ресурсов Арктики при нынешних условиях состояния окружающей среды является создание сети охраняемых природных территорий. При этом составной частью этой сети должно быть аборигенное природопользование, не нарушающее экологического равновесия.

При любых сценариях экономического развития северных регионов в основе должна лежать концепция экологического императива, согласно которой хозяйственная деятельность должна адаптироваться к условиям биосферы, а сам человек будет жить и хозяйствовать только до тех пор, пока жива биосфера.

человек природа глобальный экологический

Размещено на Allbest.ru