Глобальные экологические проблемы и их причины

Содержание

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Экология (от греч. óikos — жилище, местопребывание и ...логия), биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто экологию определяют также как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная экология интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы.

    Наблюдаемый в обществе на протяжении последних  десятилетий рост внимания к проблемам, традиционно составляющим предмет изучения экологической науки, вполне закономерен. Успехи естествознания в раскрытии тайн мироустройства позволили раздвинуть границы привычных представлений о реальности, подойти к осознанию системной сложности и целостности мира, создали необходимую базу для уточнения и дальнейшего развития представления о месте человека в системе природы. В то же время обострение проблем перенаселения планеты, исчерпания природных ресурсов, загрязнения среды обитания человека отходами промышленного и сельскохозяйственного производства, разрушения естественных ландшафтов, сокращения видового многообразия способствовало росту заинтересованности общественности в получении сведений экологического характера. Развитие систем массовой коммуникации (печатные СМИ, радиовещание, телевидение, Internet) содействовало росту информированности населения о состоянии окружающей среды, влияниях, оказываемых на нее людьми, и их действительных и возможных последствиях. Действие указанных обстоятельств в значительной степени обусловило повышение социального статуса экологии и специалистов по экологии [1]. 
 
 

1. Глобальные  экологические проблемы и их причины

         1.1 Ресурсный кризис. Земельные ресурсы: почва

    Важнейшим свойством почвы является плодородие - способность обеспечивать рост и развитие растений. Почва - важнейший и незаменимый источник пищевых ресурсов, главное богатство, от которого зависит жизнь людей. Она является основным средством сельскохозяйственного производства и лесоводства. Почву также применяют как строительный материал в различных земляных сооружениях.

    Как отмечается в работе [2], современное состояние почвенного покрова определяется в первую очередь деятельностью человеческого общества. Хотя природные силы при этом не перестают действовать на почву, характер их влияния существенно меняется. Автор работы [2] , отмечая существенность влияния человека на почву, указывает на то, что большинство современных обрабатываемых почв не имеет себе подобия в прошлой истории планеты. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит деградация почвы, ее загрязнение и изменение химического состава.

    Значительные  потери земель связаны с сельскохозяйственной деятельностью. Многоразовые вспашки  земель делают почву беззащитной перед природными силами (ветрами, весенними паводками), в результате чего происходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоление.

    Широкое использование удобрений, ядов для  борьбы с вредителями и сорняками приводит к накоплению в почве несвойственных ей веществ.

    Значительный  ущерб природным экосистемам  наносит процесс урбанизации. Осушение водно-болотных угодий, изменение гидрологического режима рек, загрязнение природных  сред, возрастающие масштабы жилищного, промышленного строительства выводят из сельскохозяйственного оборота огромные площади плодородных земель.

    Одним из последствий усиливающейся техногенной  нагрузки является интенсивное загрязнение  почвенного покрова. Основными загрязнителями почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и пестициды, применяемые в сельском хозяйстве. К наиболее опасным химическим загрязнителям почв относятся свинец, ртуть и их соединения.

    Среди задач по охране природы важнейшей  является борьба с эрозией почв. Среди общих мер, призванных предотвращать эрозию, работа [2] выделяет общую противоэрозийную защиту территории, предусматривающую правильные севообороты, посадку защитных лесонасаждений, гидротехнические сооружения и другие противоэрозийные мероприятия. 

  1.2 Земельные ресурсы: минеральное сырье

    Минеральное сырье играет огромную роль в народном хозяйстве. Полезные ископаемые дают около 75% сырья для химической промышленности, на продукции недр работают почти все виды транспорта, разнообразные отрасли промышленного производства. При этом темпы использования запасов полезных ископаемых продолжают нарастать [3]. Соответственно с ростом добычи общие запасы минерального сырья на Земле неизбежно уменьшаются. Это обстоятельство вызывает необходимость охраны недр, более разумного, комплексного использования минеральных богатств.

    Охрана  невозобновляющегося природного ресурса  должна пойти по пути рационального, экономного использования. Для этого необходимо  свести до минимума потери сырья при его добыче, обработке и транспортировке.

    Большое значение в сохранении месторождений  полезных ископаемых имеет использование вторичного сырья, в частности металлолома. Среди мер охраны минерального сырья следует упомянуть его замену синтетическими материалами. Позитивный эффект в охране минеральных ресурсов может быть достигнут путем повышения мощности машин и оборудования при одновременном уменьшении их габаритов, металлоемкости, энергопотреблении и снижении стоимости на единицу конечного полезного продукта. Уменьшение металлоемкости и энергетических затрат - это одновременно и борьба за охрану недр. 

    1.3 Энергетические ресурсы

    Потребность в энергии - одна из основных жизненных  потребностей человека. Около десяти процентов потребной энергии человеку обеспечивают продукты питания, остальную - промышленная энергетика [4].

    Ускорение темпов научно-технического прогресса  и развитие материального производства сопряжены со значительным ростом затрат энергии. Поэтому развитие энергетики представляется одним из важнейших условий экономического роста современного общества.

  Долгое  время энергетической базой служило  ископаемое топливо, запасы которого неизменно сокращались. Поэтому в последнее время задача поиска новых источников энергии - одна из наиболее актуальных задач современности.

  Теплоэнергетика. Основным источником энергии в России и странах бывшего СССР является тепловая энергия, получаемая от сгорания органического топлива - угля, нефти, газа, торфа, горючих сланцев.

  Нефть, а также ее тяжелые фракции (мазут) широко используются в качестве топлива. Однако перспективы применения данного вида топлива выглядят сомнительными по двум причинам. Во-первых, нефть ни при каких условиях не может быть отнесена к разряду «экологически чистых» источников энергии. Во-вторых, ее запасы (в том числе и неразведанные) ограничены.

  Газ как топливо используется также очень широко. Запасы его хотя и велики, но тоже небезграничны. Сегодня известны способы извлечения из газа некоторых химических веществ, в том числе водорода, который в будущем может быть использован как универсальное «чистое» топливо, не дающее какого-либо загрязнения.

  Уголь имеет не меньшее значение в тепловой энергетике, чем нефть и газ. Он используется так же как топливо в виде кокса, получаемого в результате нагревания каменного угля без доступа воздуха до температуры 950-1050°С. В настоящее время у нас в стране разработан способ наиболее полного использования угля путем его ожижения.

  Гидроэнергетика. Энергия гидроэлектростанций безвредна для окружающей среды. Однако само по себе строительство водохранилищ на равнинах чревато отрицательными последствиями, наиболее существенным из которых является затопление обширных полезных (сельскохозяйственных и др.) земельных угодий.

  Атомная и термоядерная энергия. Долгое время решение проблемы энергетического кризиса связывали преимущественно с развитием атомной, а в перспективе - термоядерной энергетики, последняя из которых с современной точки зрения обладает практически неисчерпаемыми топливными ресурсами. Принято было считать, что одним из важнейших преимуществ атомной энергетики является ее «экологическая чистота». Действительно, при благоприятных условиях ядерные электростанции дают значительно меньше вредных выбросов, чем электростанции, работающие на органическом топливе.

  Однако  в последние десятилетия отношение  к данному виду энергетики существенно  изменилось. Негативная оценка роли атомной энергетики в жизни общества связана прежде всего с опасениями в отношении  последствий аварий на ядерных объектах, которые приводят к серьезным утечкам радиоактивных материалов и отходов производства. Позиции атомной энергетики были серьезно подорваны инцидентами на Чернобыльской атомной станции (1986 г.) и на АЭC в Японии (2011 г.), последствия которых привели к нагнетанию в обществе истерии и страха перед возможными в будущем еще более серьезными катастрофами. Геотермальная энергетика. Запасы тепла в глубинах земных недр практически неистощимы, и использование его с позиций охраны окружающей среды весьма перспективно. Получаемая от горячих источников электроэнергия самая дешевая по сравнению с другими электростанциями. Однако коэффициент полезного действия геотермальных электростанций невысок из-за низкой температуры воды, поступающей из недр на поверхность. Эксплуатация геотермальных вод требует решения вопроса сброса и захоронения отработанных минерализованных вод, поскольку они могут оказать вредное влияние на окружающую среду.

  Энергия Солнца. Этот вид энергии признается одним из наиболее экологически «чистых» и перспективных. Преимущества солнечной энергии состоят в ее доступности, неисчерпаемости, отсутствии побочных, загрязняющих среду продуктов. К недостаткам следует отнести низкую плотность и прерывистость поступления на поверхность Земли, связанную с чередованием дня и ночи, зимы и лета, погодными изменениями.

  Энергия ветра, морских течений  и волн. Оба эти источника энергии «чистые», использование их не загрязняет окружающую среду. Однако пока доля этих источников в энергоснабжении незначительна.

    Необходима  реализация комплексной программы  использования разных видов энергии, включающей в себя развитие новых технологий, не загрязняющих биосферу. При этом главные и перспективные направления в энергетике - это солнечная, атомная, а в отдаленной перспективе - термоядерная энергетика. 

  1.4 Возрастание агрессивности среды

    Среди важнейших факторов повышения агрессивности  среды по отношению к человеку следует прежде всего отметить загрязнение атмосферного воздуха и вод, а также возрастание патогенности болезнетворных организмов. Влияние этих факторов на здоровье человека подробно проанализировано в [5].

  Загрязнение воздуха. Загрязнения воздуха связано с расширением промышленных зон, с усиленной технизацией жизни. Вредное воздействие веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, особыми метеоусловиями. Особую опасность для человека представляют выхлопные газы автомобилей, в которых содержатся окислы свинца. Последствия - нарушение синтеза гемоглобина, мышечная слабость вплоть до паралича, нарушение структуры и функций печени и мозга. Кислотообразующие осадки, в свою очередь, увеличивают агрессивность поверхностных вод, в которых увеличивается содержание фтора и металлов, в том числе стронция [6]. Загрязнение воздуха кислотообразующими выбросами вызывает респираторные заболевания, астматические явления, разрушает легочную ткань.

    Загрязнение вод. Вода - вещество, жизненно необходимое для человека, может стать для него чрезвычайно опасной. Зачастую качество воды настолько низкое, что ее употребление может стать причиной развития ряда заболеваний. Основными факторами, вызывающими загрязнение питьевой воды, являются [7]:

  1) большое количество промышленных  сбросов;