Глобальные экологические проблемы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глобальные экологические проблемы

Научно-технический прогресс поставил перед человечеством ряд новых, весьма сложных проблем, с которыми оно до этого или не сталкивалось вовсе, или они не были столь масштабными. Среди них особое место занимают отношения между человеком и окружающей средой. В прошлом столетии на природу легла нагрузка, вызванная четырехкратным ростом численности населения и 18-кратным увеличением объема мирового производства. климат загрязнение газ атмосфера

Ученые определяют, что примерно с 60--70-х годов ХХ ст. изменения окружающей среды под воздействием человека стали всемирными, т.е. затрагивают все без исключения страны мира, поэтому их стали называть также глобальными. Среди них наиболее актуальными являются следующие:

ь изменение климата Земли;

ь разрушение озонового слоя;

ь трансграничный перенос вредных примесей и загрязнение воздушного бассейна;

ь истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана;

ь сохранение биологического разнообразия;

ь загрязнение земель, разрушение почвенного покрова и др.

Глобальное потепление. В результате изучения материалов метеорологических наблюдений, выполняемых во всех районах земного шара, установлено, что климат не является постоянным, а подвержен определенным изменениям. Начавшееся в конце XIX в потепление особенно усилилось в 20--30-х годах ХХ в., однако затем началось медленное похолодание, которое прекратилось в 60-е годы. Исследования геологами осадочных отложений земной коры показали, что в прошедшие эпохи происходили гораздо большие изменения климата. Поскольку эти изменения были обусловлены природными процессами, их называют естественными.

Наряду с естественными факторами на глобальные климатические условия оказывает всевозрастающее влияние хозяйственная деятельность человека. Впервые это влияние стало проявляться тысячи лет назад, когда в связи с развитием земледелия в засушливых районах начало широко применяться искусственное орошение. Распространение земледелия в лесной зоне также приводило к некоторым изменениям климата вследствие вырубки лесов на больших пространствах. Однако изменения климата в основном ограничивались изменениями метеорологических условий только в нижнем слое воздуха в тех районах, где осуществлялись значительные хозяйственные мероприятия.

Во второй половине ХХ в. связи с быстрым развитием промышленности и ростом энерговооруженности возникли перспективы изменений климата на всей планете. Современными научными исследованиями установлено, что влияние антропогенной деятельности на глобальный климат связано с действием нескольких факторов, из которых наибольшее значение могут иметь:

1. увеличение количества атмосферного углекислого газа, а также некоторых других газов, поступающих в атмосферу в ходе хозяйственной деятельности, что усиливает в ней парниковый эффект;

2. увеличение массы атмосферных аэрозолей;

3. возрастание количества вырабатываемой в процессе хозяйственной деятельности тепловой энергии, поступающей в атмосферу.

Наибольшее значение имеет первая из указанных причин антропогенного изменения климата. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере определяется образованием СО₂ в результате сжигания угля, нефти и других видов топлива. Кроме углекислого газа на парниковый эффект атмосферы может влиять увеличение выбросов других газов -- метана, оксида азота, озона, хлорфторуглеродов.

Постепенный рост количества СО₂ в атмосфере уже оказывает заметное влияние на климат Земли, изменяя его в сторону потепления, Общая тенденция к повышению температуры воздуха, которая наблюдалась в ХХ ст., усиливается, что уже привело к повышению средней температуры воздуха на величину около 0,5⁰.

В результате четырехкратного увеличения во второй половине ХХ в. объема выбросов углеродистых соединений атмосфера Земли стала нагреваться все возрастающими темпами. Согласно прогнозам ООН в XXI столетии средняя температура повысится еще больше -- на 1,2--3,5 ⁰С, что вызовет таяние ледников и полярных льдов, поднимет уровень Мирового океана, создаст угрозу для сотен миллионов жителей прибрежных районов и полностью затопит некоторые острова. Обусловит развитие и других негативных процессов, прежде всего - опустынивания земель.

По мере усиления тенденций к потеплению погодные условия становятся более изменчивыми, а климатические стихийные бедствия -- более разрушительными. Лишь за один 1998 г. ущерб, нанесенный стихийными бедствиями, превысил ущерб от аналогичных бедствий за все 80-е годы прошлого столетия. В результате десятки тысяч людей погибли и около 25 млн «экологических беженцев» вынуждены были покинуть свои дома.

Проблема защиты атмосферы тесно связана с проблемой изменения климата Земли. Одним из первых шагов мирового сообщества по ее разрешению было заключение ряда крупномасштабных международных соглашений.

Так, в 1979 г. под эгидой Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК) была заключена Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния -- многостороннее соглашение, содержащее общие обязательства государств по контролю за загрязнением, обмену информацией о состоянии окружающей среды, взаимным консультациям, мониторингу атмосферного воздуха, оценке трансграничного воздействия. Впоследствии Конвенция была дополнена протоколами по сокращению выбросов конкретных загрязняющих веществ в атмосферу - серы (на 30%) и окислов азота.

Дальнейшие активные усилия по снижению антропогенного воздействия на климат Земли были предприняты на Конференции ООН по окружающей среде и развитию (1992 г.), где была открыта для подписания Конвенция ООН об изменении климата. Цель Конвенции -- добиться стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на таких уровнях, которые не будут оказывать опасное воздействие на глобальную климатическую систему.

Стабилизация СО₂ в атмосфере на безопасном уровне возможна при общем снижении (примерно на 60%) объема выбросов «парниковых газов», вызывающих глобальное потепление. В этом может помочь дальнейшее развитие энергосберегающих технологий, более широкое использование возобновляемых источников энергии.

Разрушение озонового слоя Земли. Основное количество озона образуется в верхнем слое атмосферы -- стратосфере, на высотах от 10 до 45 км. Слой озона защищает все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Поглощая это излучение, озон существенно влияет на распределение температуры в верхних слоях атмосферы, что в свою очередь оказывает влияние на климат.

Общее количество озона и его распределение в атмосфере является результатом сложного и до конца не изученного динамического равновесия фотохимических и физических процессов, определяющих его образование, разрушение и перенос. Примерно с 70-х годов ХХ ст. наблюдается глобальное уменьшение количества стратосферного озона. Над некоторыми районами Антарктики в сентябре-октябре значения общего содержания озона уменьшаются на 60%, в средних широтах обоих полушарий уменьшение составляет 4-- 5% за десятилетие. Истощение озонового слоя планеты ведет к разрушению сложившегося биогенеза океана вследствие гибели планктона в экваториальной зоне, угнетению роста растений, резкому увеличению глазных и раковых заболеваний, а также болезней, связанных с ослаблением иммунной системы человека и животных, повышению окислительной способности атмосферы, коррозии металлов и т.д.

Ф. Роулэнд и М. Молино (Беркли) обосновали принятую в настоящее время мировой общественностью точку зрения, что хлорфторуглероды (ХФУ) -- инертные в обычных условиях вещества, - попадая в стратосферу и разрушаясь под действием ультрафиолетового излучения Солнца, выделяют свободный хлор, участвующий в каталитических реакциях разрушения озона. ХФУ широко используются в качестве газов-наполнителей в аэрозольных упаковках, при производстве пенистых веществ, в качестве хладонов в холодильных установках и кондиционерах, в качестве растворителей - в промышленном производстве и т.п. Попадая в атмосферу, одна молекула такого инертного газа способна разрушить до 1000 молекул озона, а некоторые ХФУ могут сохраняться в атмосфере более 100 лет.

Выброс ХФУ в середине 70-х годов составлял 850 тыс. т, а к середине XXI ст. может достичь 1,7--3,7 млн. т в год.

В связи с усиливающимся разрушением озонового слоя перед мировым сообществом возникла сложная задача его защиты. В 1985 г. на Конференции по охране озонового слова в Вене была принята многосторонняя конвенция об охране озонового слоя Земли. Для осуществления в рамках Венской конвенции политических и экономических мер по защите стратосферного озона был разработан и принят Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (1987 г.). Протокол определяет перечень, порядок и нормы поэтапного снижения производства и потребления озоноразрушающих веществ.

В соответствии с Протоколом производство веществ, наносящих наибольший ущерб озоновому слою, было прекращено в развитых странах в 1996 г., а в развивающихся должно быть прекращено к 2010 г. Если бы Протокол не был подписан, уровни веществ, разрушающих озоновый слой, были бы сейчас в пять раз выше ныне существующих.

Истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана. За период с 1900 по 1995 гг. потребление пресной воды в мире увеличилось в шесть раз, что более чем в два раза превышает темпы прироста населения. Уже сейчас почти одна треть мирового населения проживает в странах, где потребляемый объем воды на 10% превышает общий объем имеющихся запасов. Если нынешние тенденции сохранятся, то к 2025 г. в условиях дефицита будут проживать каждые два из трех жителей Земли.

Основным источником обеспечения человечества пресной водой являются в целом активно возобновляемые поверхностные воды, которые составляют около 39 000 км3 в год. Еще в 70-е годы ХХ в. эти огромные ежегодно возобновляемые ресурсы пресной воды обеспечивали одного жителя земного шара в среднем в объеме около 11 тыс. м³, а к концу столетия эта цифра сократилась почти в 2 раза.

Неравномерность распределения населения и водных ресурсов по земному шару приводит к тому, что в некоторых странах ежегодная обеспеченность населения ресурсами пресной воды снижается до 1 - 2 тыс. м³/год (страны Южной Африки) или повышается до 100 тыс. м3/год (Новая Зеландия). В таких обильных водой и малонаселенных районах, как Аляска, Гвиана, обеспеченность водными ресурсами на душу населения даже превышает 2 млн. м3. Сказываются также колебания речного стока во времени, когда в некоторых странах в маловодные годы ресурсы пресных вод уменьшаются в 3--4 раза; а в отдельных районах Северной и Восточной Африки не бывает дождей в течение нескольких лет, что приводит к пересыханию рек.

Подземные воды обеспечивают потребности одной трети населения Земли. Особую озабоченность человечества вызывает их нерациональное использование и методы эксплуатации. Добыча подземных вод во многих регионах земного шара ведется в таких объемах, которые значительно превышают способность природы к их возобновлению. Это широко распространено на Аравийском полуострове, в Индии, Китае, Мексике, странах СНГ и США. Отмечается падение уровня подземных вод на 1--3 м в год.

В некоторых регионах мира происходит острейшая конкурентная борьба между государствами за водные ресурсы для орошения и производства электроэнергии, которая, по всей вероятности, еще более обострится по мере роста численности населения. Сегодня от нехватки воды наиболее сильно страдают Ближний Восток и Северная Африка, однако к середине XXI в. к ним присоединятся и страны Африки к югу от Сахары, поскольку за это время их население увеличится в 2-3 раза.

Охрана количества водных ресурсов непосредственно связана с разработкой стратегии водопользования на национальном и местном уровнях. На первый план ставится задача всемерного уменьшения расходования воды на единицу сельскохозяйственной и промышленной продукции. ООН видит необходимость проведения в сельском хозяйстве «голубой революции», цель которой состоит в увеличении отдачи сельскохозяйственного производства на единицу расходуемых водных ресурсов при более эффективном управлении водным хозяйством.

Еще сложнее задача сохранения качества водных ресурсов. Использование воды для хозяйственных целей также является одним из звеньев круговорота воды. Но антропогенное звено круговорота существенно отличается от естественного тем, что лишь часть использованной человеком воды в процессе испарения возвращается в атмосферу. Другая ее часть сбрасывается обратно в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства и потребления. Этот процесс продолжается тысячелетиями, и сейчас загрязнение поверхностных пресных вод обрело глобальные масштабы.

Во многих развивающихся странах реки, протекающие через крупные города, представляют собой сточные канавы. Согласно подсчетам, причиной 80% всех заболеваний в этих странах является отсутствие безопасной воды и плохие санитарно-гигиенические условия. Каждый год из-за этого умирает более 5 млн. человек, половина из которых -- дети.

Воды Мирового океана, объединяющего акватории четырех океанов - Атлантического, Индийского, Тихого, Северного Ледовитого, - составляют 95% объема всей гидросферы. Будучи важным звеном в круговороте воды, морская вода обеспечивает питание ледников, рек и озер. Мировой океан играет огромную роль в создании необходимых условий жизни на нашей планете, его фитопланктон обеспечивает 50--70 % общего объема кислорода, потребляемого живыми существами.

Радикальные перемены в использовании ресурсов Мирового океана принесла научно-техническая революция. Она необычайно расширила глубину и диапазон научных исследований, открыла путь к всеобъемлющему изучению океана, определила и обеспечила новые направления развития технологии морского хозяйства. Вместе с тем с НТР связаны и многие негативные процессы и среди них -- загрязнение вод Мирового океана. Катастрофически увеличивается загрязнение океана нефтью, химическими веществами, органическими остатками, захоронениями радиоактивных отходов и др. По отдельным оценкам Мировой океан поглощает главную часть загрязняющих веществ, и поэтому неслучайно является самым популярным объектом международного экологического сотрудничества.

Международное сообщество активно ведет поиск путей эффективной охраны морской среды; в настоящее время существует более 100 конвенций, соглашений, договоров и других правовых актов. Международные соглашения регулируют различные аспекты, обусловливающие предотвращение загрязнения Мирового океана, среди них:

ь запрещение или ограничение определенными условиями сбросов загрязняющих веществ, образующихся в процессе нормальной эксплуатации (1954 г.);

ь предотвращение преднамеренного загрязнения морской среды эксплуатационными отходами с судов, а также частично от стационарных и плавучих платформ (1973 г.);

ь запрещение или ограничение захоронения отходов и других материалов (1972 г.);

ь предотвращение загрязнения или уменьшение его последствий в результате аварий и катастроф (1969, 1978 гг.).

В формировании нового международно-правового режима Мирового океана ведущее место занимает Конвенция ООН по морскому праву (1982 г.), включающая комплекс проблем охраны и использования Мирового океана в условиях научно-технической революции. Конвенция провозгласила международный район морского дна и его ресурсы общим наследием человечества.

Разрушение почвенного покрова Земли. Проблема земельных ресурсов в настоящее время стала одной из крупнейших глобальных проблем не только из-за ограниченности земельного фонда планеты, но и потому, что естественная способность почвенного покрова производить биологическую продукцию ежегодно уменьшается как относительно (в расчете на душу прогрессивно возрастающего мирового населения), так и абсолютно (за счет увеличения потерь и деградации почвы в результате деятельности самого человека).

Человечество за свою историю безвозвратно потеряло больше плодородных земель, чем их распахивается во всем мире ( более 1,5 млрд га), превратив когда-то продуктивные пахотные земли в пустыни, пустоши, болота, кустарниковые заросли, бедленды, овраги. Многие безжизненные пустыни мира -- это результат деятельности человека. Процесс этих безвозвратных потерь продолжается и сейчас. По самым оптимистическим подсчетам специалистов ООН почти 2 млрд га земли подвержены вызываемой деятельностью человека деградации, что ставит под угрозу наличие средств существования почти 1 млрд человек. Основные причины этого -- засоление почв в результате орошения, а также эрозия, вызванная чрезмерным выпасом, обезлесением, опустыниванием земель.

Есть и другие деградационные процессы: заболачивание почв в районах достаточного или избыточного атмосферного увлажнения, уплотнение почв, техногенное их загрязнение. Каждый год в мире дополнительно 20 млн га сельскохозяйственных угодий становятся непригодными для возделывания сельскохозяйственных культур вследствие деградации почв или наступления городов. В то же время ожидается, что в течение следующих 30-ти лет спрос на продовольствие в развивающихся странах удвоится. Новые земли могут и будут осваиваться, однако это будет происходить в основном в зоне рискованного земледелия, где почвы в еще большей степени подвержены деградации.

Таким образом, перед человечеством встала реальная угроза его будущей глобальной продовольственной безопасности. Достижения в области сельскохозяйственной биотехнологии могут оказать помощь развивающимся странам, однако воздействие биотехнологии на экологию в полной мере не изучено, необходима дальнейшая научная разработка биобезопасности.

Сохранение биологического разнообразия. Основным гарантом поддержания стабильных условий существования жизни на Земле является сохранение максимального биологического разнообразия, т.е. всех возможных форм живых организмов всех сред обитания, включая наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются. Огромное разнообразие организмов на нашей планете -- это необходимое условие поддержания нормального состояния и функционирования биосферы в целом.

На протяжении эволюции одни виды вымирали, другие возникали и достигали своего расцвета и снова исчезали, а на смену им выступали новые. Этот процесс связан прежде всего с динамикой климата Земли и некоторыми геологическими процессами. В результате этого не только один вид сменялся другим, но изменялись и целые биотические сообщества. Однако это происходило необычайно медленно, на протяжении десятков миллионов лет. В период научно-технической революции главной силой, преобразующей растительный и животный мир, выступает человек.

Наиболее заметно сокращение лесной площади нашей планеты: за последние 300 лет уничтожено 66-68% лесов, и лесистость сократилась до 30%. А за период 1990-1995 гг. в развивающихся странах в результате чрезмерной вырубки, трансформации под сельскохозяйственные угодья, болезней и пожаров было потеряно почти 65 млн. га лесных угодий. Особенно угрожающее положение сложилось в тропических лесах. При современной скорости их сведения в начале XXI ст. в некоторых регионах (Малайзия, Индонезия) леса могут полностью исчезнуть.

Одной из основных причин такого истощения лесных ресурсов является высокий спрос на древесину в промышленно развитых странах. В качестве альтернативы необходимо значительно повысить эффективность технологии производства лесоматериалов, в первую очередь бумаги, более широко использовать отходы и вторичные материалы, в целях экономии бумаги выпускать издательскую продукцию в электронном виде. Лесовосстановление обеспечит удовлетворение будущих потребностей в древесине и будет способствовать поглощению углеродистых соединений из атмосферы, замедляя тем самым процесс глобального потепления.

Кроме лесов в тщательной охране нуждаются и другие растительные сообщества, животный мир нашей планеты. Сохранение их биологического разнообразия имеет большое значение для многих видов хозяйственной деятельности и прежде всего для сельского хозяйства, поскольку дикорастущие растения являются генетическим средством обеспечения устойчивости к болезням, засухе и засолению.

Однако по мере того как растет осведомленность научных и коммерческих кругов о ценности основанных на растениях медицинских препаратов, увеличивается и угроза самим этим растениям. Согласно последним обследованиям, обобщенным специалистами ООН, около четверти миллиона видов растений, т.е. каждый восьмой, находятся под угрозой исчезновения. Проблематичным является также и выживание приблизительно 25% всех видов млекопитающих и 11% всех видов птиц. Продолжается истощение рыбных промысловых районов Мирового океана -- за последние полвека рыбные уловы выросли почти в пять раз, при этом 70% океанических промыслов подвергаются предельной, либо запредельной эксплуатации.

Осознание непредсказуемой ценности биологического разнообразия, его значения для поддержания естественной эволюции и устойчивого функционирования биосферы привело человечество к пониманию угрозы, которую создает сокращение биологического разнообразия, происходящее в результате некоторых видов человеческой деятельности. Разделяя озабоченность мирового сообщества, Конференция ООН по окружающей среде и развитию (1992 г.) среди других важнейших документов приняла Конвенцию о биологическом разнообразии. Основные положения Конвенции направлены на рациональное использование природных биологических ресурсов и осуществление действенных мер по их сохранению.

Размещено на Allbest.ru