Антропогенное воздействие на биосферу

9) усиление эрозии почв;

10) снижение урожайности сельскохозяйственных культур.

6.6 Кислотные дожди

Кислотные дожди, вызываемые, главным образом, диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. Установлено,что от кислотных дождей страдают в большей степени хвойные породы.

Кислотные дожди оказывают и другие неблагоприятные воздействия на окружающую среду.

Только на территории нашей страны общая площадь лесов, поражённых промышленными выбросами, достигла 1млн га. Значительным фактором деградации лесов в последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС поражено 2,1 млн. га лесных массивов.

Несмотря на то, что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается.

Нерациональные вырубки лесов и пожары привели к тому, что во многих местах, некогда сплошь покрытых лесами, к настоящему времени они сохранились лишь на 10-30% территории. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Значительно сократились площади лесов и в нашей стране.

Сведение лесов влечёт за собой гибель их богатейшей флоры и фауны. Человек обедняет облик своей планеты.

Однако, кажется, человечество уже осознаёт, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем. Серьёзные предупреждения учёных, прозвучавшие в декларациях Организации Объединённых Наций, других международных организаций, начали находить отклик. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работы по искусственному лесоразведению и организации высокопродуктивных лесных плантаций.

6.7 Отходы производства

Серьёзнейшей экологической проблемой стали отходы промышленного и сельскохозяйственного производств. В настоящее время делаются попытки уменьшить количество отходов, загрязняющих окружающую среду. С этой целью разрабатываются и устанавливаются сложнейшие фильтры, строятся дорогостоящие очистные сооружения и отстойники. Но практика показывает, что они, хотя и снижают опасность загрязнения, всё-таки не решают проблему. Известно, что даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворённые минеральные вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Воды такого качества могут стать пригодными для потребления только после многократного разбавления чистой водой.

Из анализа водопользования за пять-шесть прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный прирост водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчёты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учётом прироста населения и объёмов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Очевидно, решение проблемы возможно при разработке и внедрении в производство совершенно новых, замкнутых, безотходных технологий. Это создаст условия для получения дополнительной нужной человеку продукции и обезопасит окружающую среду.

6.8 Сельское хозяйство

В сельскохозяйственном производстве важно строго соблюдать правила агротехники и следить за нормами внесения удобрений. Так как химические средства борьбы с вредителями и сорняками приводят к существенным нарушениям экологического равновесия, ведутся поиски путей преодоления этого кризиса в нескольких направлениях.

Проводятся работы по выведению сортов растений, устойчивых к сельскохозяйственным вредителям и болезням: создаются бактериальные и вирусные препараты избирательного действия, поражающие, например, только насекомых-вредителей. Изыскиваются пути и способы биологической борьбы, то есть ведётся поиск и размножение естественных врагов, уничтожающих тех грызунов и насекомых, которые вредят хозяйству человека. Разрабатываются высокоизбирательные препараты из числа гормонов, антигормонов и других веществ, способных действовать на биохимические системы определённых видов животных и не оказывать ощутимого действия на другие организмы.

6.9 Производство энергии

Потребность в энергии - одна из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна не только для нормальной деятельности современного человеческого общества, но и для простого физического существования каждого отдельного человека. В настоящее время электроэнергию в основном получают на гидроэлектростанциях, тепловых и атомных электростанциях.

Гидроэлектростанции (ГЭС) на первый взгляд являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. Теперь стало ясно, что строительство плотин на больших равнинных реках приводит к затоплению огромных территорий под водохранилища. Это связано с переселением большого числа людей и потерей пастбищных угодий.

Перегораживая реку, плотина создаёт непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховьях рек.

Вода в хранилищах застаивается, её проточность замедляется, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки.

Повышение воды влияет на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, к эрозии берегов и оползням.

Этот список отрицательных последствий строительства ГЭС на равнинных реках можно продолжить. Крупные высотные плотины на горных реках также представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью. В мировой практике известно несколько случаев, когда прорыв таких плотин привёл к огромным разрушениям и гибели сотен и тысяч людей.

На тепловых электростанциях (ТЭС) вырабатывается более 60% общего объёма электроэнергии в нашей стране. Не все знают, что уголь обладает небольшой природной радиоактивностью. Так как на ТЭС сжигаются огромные объёмы топлива, то её суммарные радиоактивные выбросы получаются значительными. Но этот фактор второстепенный по сравнению с главным бедствием, наносимым природе и людям выбросами в атмосферу химических соединений, являющихся продуктами сгорания.

На ТЭС в качестве топлива используют также мазут и газ. С экологической точки зрения энергетические установки, работающие на жидком топливе и особенно на газе, более чистые, чем на твёрдом. Перевод ТЭС на газ позволяет повысить КПД энергетических установок и резко улучшить экологическую установку, особенно в городах.

Хотя атомные электростанции (АЭС) считаются экологически более чистыми, чем просто электростанции, они таят в себе большую потенциальную опасность в случае серьёзных аварий реактора. В этом мы убедились на примере Чернобыльской катастрофы.

Таким образом, энергетика ставит, казалось бы, неразрешимые экологические проблемы. Поиски решения проблемы ведутся в нескольких направлениях.

Экологи считают, что наиболее перспективным является использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Это, прежде всего, энергия Солнца и ветра, тепло земных недр, тепловая и механическая энергия океана. Во многих странах, в том числе и у нас, уже созданы не только опытные, но и промышленные установки на этих источниках энергии. Они ещё сравнительно маломощные. Но многие учёные считают, что за ними большое будущее.

Глава 7. Основы рационального управления природными ресурсами и их использования

7.1 Цели и задачи рационального управления природными ресурсами

Природные ресурсы - важнейшие компоненты окружающей человечество среды, используемые для удовлетворения материальных благ и культурных потребностей общества. Они весьма разнообразны, как и возможности их использования человеком.

Природные ресурсы:

1) неисчерпаемые:

а) солнечная энергия;

б) ветер, приливы, текущая вода;

в) тепло земных недр;

2) исчерпаемые:

а) возобновимые:

- чистый воздух;

- пресная вода;

- плодородная почва;

- растения и животные;

б) невозобновимые:

- ископаемое топливо;

- металлическое минеральное сырьё (железо, медь и др.);

- неметаллическое минеральное сырьё (глина, песок, фосфаты и др.).

Ограниченность ресурсов Земли становится в настоящее время одной из наиболее актуальных проблем человеческой цивилизации. Поэтому одним из важнейших моментов современности можно считать решение задач по рациональному управлению природными ресурсами. Выполнение этого требует не только обширных и глубоких знаний закономерностей и механизмов функционирования экологических систем, но и определённого нравственного воспитания общества, осознания людьми своего единства с природой, необходимости перестройки системы общественного производства и потребления.

Речь в данном случае идёт о формировании такой стратегии развития человеческого общества, которая позволяет гармонично сочетать его потребности с возможностями сохранения нормального функционирования биосферы. Это означает не только широкое распространение производственных способов (технологий) сбережения энергии и ресурсов, но и изменение характера потребностей людей, их потребительских идеалов.

В настоящее время мы живём в обществе, которое называют обществом одноразового потребления. Для него характерно нерациональное, расточительное использование природных ресурсов. Для сохранения человеческой цивилизации необходимо построить природосберегающее общество, основой которого должно стать разумное использование природных ресурсов.

Для сознательного и квалифицированного управления экономикой и природопользованием необходимо:

1) определить цели управления;

2) разработать программу их достижения;

3) создать механизмы реализации поставленных задач.

Энергетическим источником накопления биомассы первичной продукции (зелёных растений) на Земле является солнечная энергия. Для земледелия же пригодны лишь около 10% поверхности суши, которые при современных условиях позволяют снять ограниченный урожай.

Человечество уже приближается к пределу тех возможностей, которые могут быть обеспечены продукционными свойствами биосферы. Нужно ли говорить, что естественные ограничения затрагивают не только пищевые, но и иные природные ресурсы, удовлетворяющие потребности людей в тепле, жилище, одежде и др.

Таким образом, рациональное природопользование - единственный выход из ситуации.

Общая задача рационального управления природными ресурсами состоит в нахождении наилучших (по определённым критериям) или оптимальных способов эксплуатации естественных и искусственных (например, сельскохозяйственных) экосистем.

Основными принципами рационального природопользования являются изучение, охрана, освоение и преобразование природной среды.

В изучение входит учёт и оценка, прогноз развития, разработка системы управления и использования.

В охрану - обеспечение качества и поддержание продуктивности (воспроизводство).

В освоение - эффективность, комплексность и экономичность добычи и переработки.

В преобразование - улучшение и оптимизация, а также обогащение (количественное и качественное).

Природопользование принимает различные формы в зависимости от типов природных ресурсов: расходуемых (энергетические, сырьевые, пищевые, генофонд) и ресурсов среды (условия труда, отдыха и здоровья).

7.2 Подходы к управлению промысловыми популяциями

Любая эксплуатируемая популяция характеризуется определённой продуктивностью, производимой в единицу времени новой биомассой. При такой эксплуатации человек изымает часть биомассы в виде урожая, представляющего собой ту или иную долю биопродукции. Наличие внутривидовой или межвидовой конкуренции, воздействия неблагоприятных условий внешней среды и других факторов могут снижать продукцию (естественный прирост). И разница между ней и урожаем может заметно сократиться или даже стать отрицательной. В последнем случае изъятие будет превышать естественный прирост биомассы популяции.

Разумный подход к использованию биологических ресурсов состоит:

- в поддержании продуктивности популяции на максимально высоком уровне;

- в сборе урожая, величина которого максимально близка к производимой популяцией продукции.

Такое регулирование предполагает глубокое знание экологии эксплуатируемой популяции, выработку и соблюдение норм и правил её использования.

Существует всего три пути, по которым может осуществляться управление продуктивностью популяции. Это - рождаемость, смертность, скорость роста особей. Все эти характеристики находятся под влиянием многих факторов: пищевых ресурсов, состояния климата и почв, наличия влаги, света, тепла, степени плотности популяции, взаимодействия с другими видами, наличия паразитов, болезней и прочего.

Поддерживая благоприятные условия и подавляя отрицательные воздействия, человек может регулировать продуцирование (нарастание) биомассы, добиваясь максимальной скорости этого процесса. Изменяя интенсивность изъятия биомассы (то есть величину собираемого урожая), человек может оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на популяцию в биогеоценозе.

Одним из факторов, контролирующих процесс популяционной динамики, является сама плотность популяции. Внутренние механизмы регулирования, как правило, приводят к снижению продуктивности популяции при возрастании её плотности (численности). Кроме того, у старых особей рост и плодовитость ниже, чем у молодых.

Изъятие из многочисленной популяции старых особей с высокой конкурентоспособностью, но пониженной плодовитостью будет приводить к ослаблению внутривидовой конкуренции и повышению продуктивности популяции в целом. Такое изъятие будет благоприятно сказываться на воспроизводстве эксплуатируемого запаса.

Наоборот, изъятие молодых особей не даст желаемого увеличения продуктивности, так как положительный эффект от снижения конкурентной борьбы будет поглощён сокращением рождаемости.

Подобные ситуации хорошо известны из опыта рыболовства. Изменяя размеры ячеи в орудиях лова, сроки и места добычи, можно регулировать возраст пойманной рыбы.

7.3 Подходы к управлению сельскохозяйственными экосистемами

Несмотря на то, что сельское хозяйство ориентируется на использование культурных растений и домашних животных, управление этим видом деятельности (в частности, применение удобрений, средств защиты растений, организация выпаса и откорма скота) и другие вопросы не так просты, как могут показаться.

Общая стратегия аграрного производства связана с интенсивным ведением земледелия и животноводства, использованием оптимальных приёмов агротехники, поддержания плодородия почв, борьбы с вредителями. Это требует разработки новой сельскохозяйственной технологии, базирующейся на изучении и хорошем знании экологии агроценозов и процессов, происходящих в них, а также на их границах с природными системами.

7.4 Рациональное использование минеральных ресурсов; общие требования к охране окружающей среды

Известны некоторые рациональные подходы к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов:

1) полное извлечение из породы основного сырья;

2) вторичное использование отходов обогащения;

3) вовлечение в использование бедных руд;

4) комплексное использование.

Некоторые из современных производств и технологий уже удовлетворяют многим из этих требований, однако они всё ещё не стали нормой производственной сферы и природопользования в масштабах всей планеты.

Создание новых технологий должно сочетаться с компетентной грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других отраслях человеческой деятельности. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчётов и непредсказуемых последствий реализации этих проектов для биосферы.

В целом охрана окружающей среды и задачи восстановления природных ресурсов должны предусматривать следующие виды деятельности:

1) локальный (местный), региональный мониторинги, то есть измерение и контроль состояния важнейших характеристик окружающей среды, концентрации вредных веществ в атмосфере, воде, почве;

2) восстановление и охрана лесов от пожаров, вредителей, болезней;

3) расширение и увеличение числа заповедных зон, эталонных экосистем, уникальных природных комплексов;

4) охрана и разведение редких видов растений и животных;

5) широкое просвещение и экологическое образование населения;

6) международное сотрудничество в деле охраны среды.

Только активная работа во всех областях человеческой деятельности по формированию нового отношения к природе, разработка рационального природопользования, природосберегающей технологии будущего смогут решать экологические проблемы сегодняшнего дня и перейти к гармоничному сотрудничеству с Природой.

Экологи сформировали следующие принципы для рационального использования природных ресурсов:

1. Старайтесь использовать неисчерпаемые и возобновимые ресурсы. Возобновимые ресурсы должны использоваться со скоростью их естественного восполнения (принцип - сбалансированное использование).

2. Большая часть отходов и загрязнителей или может быть отнесена к ресурсам, которые мы по глупости не используем, или они настолько опасны, что не должны производиться вообще (принцип - никаких отходов природе).

3. Для уменьшения загрязнений, экономии ресурсов и сокращения количества отходов необходимо использовать ресурсы в первую очередь для удовлетворения жизненно важных потребностей с максимальной эффективностью (принцип - умеренность в эффективности).

Заключение

В биосфере протекают очень сложные процессы. Все живые организмы тесно взаимосвязаны и взаимодействуют между собой, а также со своим окружением, состоящим из элементов неживой природы (водой, воздухом, почвой и т. д.).

В настоящее время одним из важнейших факторов эволюции биосферы оказывается возрастающее влияние человеческого общества - антропогенный фактор. Превратившись в силу планетарного масштаба, человеческая цивилизация оказалась способной нарушить равновесие биосферы, её структуру и процессы, происходящие в ней.

Какие шаги можно предпринять каждому из нас и человеческому обществу в целом, чтобы избежать этой угрозы? Ответ на этот вопрос очевиден: надо бережно относиться к природе! Что означает это на практике?

Вооружённый экологическими знаниями, человек должен понимать сложную взаимосвязь явлений природы. Он должен знать, что необдуманное вмешательство в её жизнь может привести к неожиданным, тяжёлым последствиям. Не следует пытаться улучшать природу, если последствия этого трудно предвидеть.

С точки зрения общества, необходима выработка новой стратегии его развития. Эта стратегия касается не только перестройки всей системы хозяйствования, но и изменения нравственных и социальных ценностей, отношения к природе.

Один из принципов новой стратегии заключается в том, что биосфера и человечество как её неотъемлемая часть переживают новую революцию перехода к очередной стадии развития - ноосфере, то есть сфере разума, которая от стихийного и неуправляемого движения попадает в область сознательного регулирования, приобретая с помощью человечества способность к целенаправленному развитию.

Биосфера существовала до человека, может существовать и без него, но человек без биосферы существовать не может. Реализация принципа перехода к ноосфере, коэволюции (совместного гармоничного развития) человека и биосферы, - процесс трудный и длительный, однако требует уже сейчас формирования основ прогрессивного общественного устройства, рационального природопользования.

Происходящие на наших глазах изменения природной среды создают серьёзную угрозу экологического кризиса на планете. В значительной мере это является следствием незнания основных законов, по которым функционируют и развиваются природные экосистемы.

Ныне, перед лицом этой угрозы, должны уйти в прошлое социальные, экономические и национальные противоречия. Должны победить стремление избежать войн и ответственность за сохранение рода человеческого, за судьбу планеты. Преодоление противоречий Природы и Общества в социальном плане должно идти через поддержку общих интересов, способность к компромиссам, формирование Институтов согласия. Необходимо формировать и всячески развивать различные формы общепланетарной жизни общества. Многие международные организации, такие, как ЮНЕСКО (Организация Объединённых Наций по вопросам образования, науки, культуры), ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), работающие под эгидой ООН, являются ростками нового общественного устройства всего человечества.

Для осуществления разумного управления состоянием биосферы необходимо не только знать устройство и механизмы этой сложной и огромной системы, но и иметь возможность влиять на её процессы в желаемом направлении. И молодёжь может внести свой посильный вклад в природоохранную деятельность человечества.

Даже совершенное знание биосферных механизмов и ясное понимание того, что надо делать, не дадут реальных плодов при отсутствии определённого уровня зрелости и культуры общества. Здесь ключевым моментом является формирование новой социальной и экологической нравственности. На смену лозунгам типа «Человек - царь природы!» или «Нельзя ждать милостей от природы, взять их у неё - наша задача!» должны прийти установки на разумное и бережное отношение к тому, благодаря чему мы только и существуем - «К природе, нашему общему и единственному дому - планете Земля».

Разработка совершенного экологического законодательства и создание эффективных механизмов его реализации являются непременным элементом построения общества, находящегося в гармонии с природой.

В эпоху ноосферы может вступить лишь высокообразованное общество, понимающее свои цели, способное соизмерять свои потребности с теми возможностями, которые даёт нам Природа.

Осознание общих целей и трудностей, стоящих на пути, неизбежно будет рождать ощущение общепланетарного единства людей. Нам необходимо научиться чувствовать себя членами одной семьи, судьба которой зависит от каждого из нас. Осознание единства человечества - одна из основ экологической нравственности и гуманизма.

Размещено на http://www.allbest.ru/