Развитие человека и начало экологических проблем

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Эволюции человека, усложнения взаимоотношений с окружающей средой

Однако если, по крайней мере, в прошлом, тезис о коэволюции системы человек -- общество (как социально-культурно-экономическая категория) -- природная среда может иметь некоторое реальное основание, то значительно труднее ответить на наш «извечный» вопрос -- было ли влияние критических переломов (переходов) в состоянии природной среды определяющим хотя бы на ранних этапах антропогенеза, в интервале первобытной истории. Если да -- то, когда и каким образом такое определяющее влияние осуществлялось конкретно. Несмотря на то, что в науке эта проблема рассматривалась не раз, в том числе и автором, остается много неясного в механизмах, с помощью которых природное окружение могло бы детерминировать свое воздействие, неясно, было ли вообще это воздействие решающим. В публикациях по данному вопросу, особенно в археологической литературе, можно найти немало высказываний, содержащих глубокий скепсис в отношении определяющего влияния природного фактора на процесс становления человечества. Если анализировать возникшую систему человек -- общество -- природное окружение по степени реакции первых двух звеньев в ответ на изменения в третьем звене, или, говоря по-иному, оценивать роль воздействия резких природных изменений на человека и общество, то можно отметить следующее. При резких, критических перестройках в состоянии природной среды (например, при сменах ледниковых и межледниковых эпох на земном шаре) перед человечеством возникало как бы три выбора, которые можно представить в виде следующей принципиальной схемы: 1) автохтонный процесс подстраивания субъекта к новым условиям в данном районе (автохтонная адаптация), в этом случае должна происходить смена адаптивного типа в понимании Т. И. Алексеевой; 2) миграция: субъект не меняет своего адаптивного типа, но перемещается в том направлении, где сохраняются прежние условия; 3) разрушение.

Последний «выбор» нетипичен. Он проявляется скорее при стечении случайных обстоятельств (геоморфологическая изоляция, землетрясение и т.д.).

Пропорция первых двух «выборов» не остается неизменной во времени. На начальных этапах становления человечества логично допустить, что преобладающее значение имел второй «выбор» (т.е. миграция), так как адаптация какого-то одного вида к меняющимся условиям требует весьма серьезных энергетических затрат. Однако такой вывод будет грешить большими упрощениями. Как раз на ранних стадиях антропогенеза мы как будто бы встречаемся со случаем реализации первого (автохтонного процесса подстраивания), а не миграции. Это явление служит одним из оснований предложить для обсуждения концепцию, позволяющую отойти от упрощенной интерпретации роли природного фактора, сводящей все к ответу на вопрос: определял или не определял?

В процессах эволюции древних человекообразных понгид и собственно гоминид наряду с трудовой деятельностью определенная роль принадлежала внутривидовому отбору и одному из его составляющих -- половому отбору в понимании Ч. Дарвина. Вероятно, благодаря этим процессам сообщества древних человекообразных понгид, а затем и гоминид характеризовалось высоким полиморфизмом. Напомним: сивапитеки, рамапитеки, гигантопитеки в миоцене; австралопитеки -- африканский, могучий, афарский, бойсов -- в плиоцене. Можно полагать, что каждый из них имел свою специфику в предпочтении тех или иных особенностей условий обитания в различных стациях. При определенной смене ландшафтных условий, например при саваннизации, аридизации, некоторые из них имели больше навыков обитания в этих условиях, чем другие. Роль природного фактора должна была проявляться, как нам кажется, в рамках принципа предпочтительности. Для более приспособленной к новым условиям группы обитателей природа предоставляла большую возможность для «вживания» в ландшафт.

Роль принципа предпочтительности проявлялась, как нам кажется, и позже. Высокая полиморфность неандертальского населения внетропической Евразии связана была, помимо других причин, и с широким спектром природных условий. Однако по мере усиления суровости климата и возрастания степени однородности перигляциально-степных ландшафтов внетропической Евразии принцип предпочтительности способствовал распространению тех популяций среди полиморфного населения неандертальцев, которые легче адаптировались к ухудшающимся условиям.

Дальнейший рост суровости климата и смена параперигляциальных условий собственно перигляциальными еще больше суживали возможность «вживания» в новые условия многих групп. Сохранялись лишь наиболее приспособленные.

В этом случае можно говорить о том, что функция предпочтительности экосистемы переходила как бы в категорию фильтрующей системы (мембраны) или барьера, через который проникали лишь самые приспособленные, выносливые популяции. Именно такую роль могло сыграть распространение все более суровых условий в середине позднеплейстоценовой ледниковой эпохи, когда совершалась смена неандертальцев людьми современного типа. Изложенная интерпретация позволяет выдвинуть для обсуждения тезис о природно-динамическом факторе отбора наряду с внутривидовым, в том числе половым.

Другой совсем непростой проблемой является генеральный процесс расселения человека на протяжении всего палеолита (его можно рассматривать как панмиграцию). В этом процессе немало парадоксального. Действительно, распространение первобытного человека сопровождается направленным похолоданием, и оно проявляется наиболее существенно в районах последовательного распространения человека. Он как бы стремится уйти из благодатных мест и заселить наименее комфортные в климатическом отношении районы. Конечно, необходимо принимать в расчет возрастающее совершенствование и приумножение приспособительных систем (орудия, одежда, жилища) и социальный организации. Можно также принимать в расчет охотничье богатство перигляциальных угодий. Однако подобные же угодия имелись и в более южных -- степных и саванных ландшафтных системах. Ведь освоение новых, существенно иных ландшафтных систем, адаптация к новым условиям требует колоссальных энергетических затрат и проходит, как отметил В. П. Алексеев, весьма мучительно. Вряд ли проникновение Homo erectus, Homo neanderthalensis, а затем Homo sapiens в необжитые, неведомые пространства умеренного пояса можно объяснить неизбывной тягой человека к поиску нового.

Нам представляется, что процесс глобальной панмиграции объясняется, прежде всего, не столько преднамеренным устремлением освоить какие-то новые районы, а в первую очередь естественным процессом непрерывного расселения. Он определялся прогрессирующим ростом общей численности первобытных охотников-собирателей, для обеспечения, питания которых были необходимы огромные пространства, пригодные по своим условиям для обеспечения пищей. На определенном этапе этот процесс расплывания (расползания) первобытного населения достиг границ внетропического пространства и человек, уже располагая определенными защитными средствами для взаимодействия с природой, продолжал расселяться далее на север, адаптируясь в эпоху мустье к параперигляциальным условиям, а в позднем палеолите -- к перигляциальным. Таковым представляется главный фактор глобального первичного расселения человека.

Конечно, этот процесс не протекал равномерно во времени и пространстве. Он носил ступенчатый характер и очевидна его связь с глобальными особенностями строения ландшафтной оболочки Земли -- с широтной зональностью, рельефом и т. д.

Проникнув около 1,5--1 млн. лет назад во внетропическое пространство, человек надолго задержался в пределах горного пояса, в транзитной зоне между бореальным и внутритропическим пространством. Во всяком случае, такая особенность была характерна для Восточно-Европейского и Азиатского секторов, климату которых в плейстоцене, как и сейчас, была свойственна континентальность с глубоким проникновением на юг полярных и арктических воздушных масс.

Неадаптированные к бореальным условиям первобытные первопришельцы находили укрытие в горных пещерах, чаще всего защищенных с севера высокими хребтами. Оттуда они делали как бы все более активные вылазки в бореальные открытые пространства. Этот процесс был уже ранее прослежен на примере Русской равнины, Крыма и Кавказа.

В ашельскую эпоху первобытный человек ограничивался лишь весьма нерегулярным проникновением в южную периферию Русской равнины, здесь известно всего лишь несколько местонахождений такого возраста (хутор Михайлов, Выхватинцы, а также Королево в Предкарпатье). В мустьерскую эпоху уровень адаптации позволил неандертальцам не только осваивать юг равнины, но и совершать отдельные рейды на север, вплоть до бассейна Верхнего Днепра (стоянка Хотылево 1 на Десне). В позднем же палеолите произошла широкая экспансия первобытного населения в среднюю часть перигляциальной зоны с проникновением отдельных групп в районы Крайнего Севера (стоянки Бызовая, Талицкого). Подобный тип процесса заселения был свойствен и для Сибири.

Авторами различных публикациях уже высказывались представления о замедляющем и ускоряющем воздействии природных условий (Величко, 1980). В частности, было обращено внимание на то, что в областях с меньшей амплитудой и динамикой природных изменений процесс смены культур проходил более замедленно. Например, в низких широтах в позднем плейстоцене более длительное время сохранялись проявления мустьерской культуры, тогда как в умеренных широтах, где смена межледниковых и ледниковых эпох была ярко выражена, в это же время шло бурное развитие позднепалеолитических культур. Подтверждением такой закономерности является и вывод В.П. Алексеева о том, что среди африканского населения на протяжении всего позднего плейстоцена в значительной степени преобладал неандертальский компонент.

Далее, нами отстаивалось известное представление о том, что, когда древний человек сталкивался с более трудными природными условиями, это служило стимулом для совершенствования его хозяйства, защитных средств. И этот вывод мы не собираемся ревизовать.

Дело в другом. Нельзя, по-видимому, представлять общий социально-экономический процесс как единый и непрерывный по локалитету и времени, когда каждая последующая фаза прогресса непосредственно проистекает (вырастает) из предшествующей. Так, например, древнейшие фазы развития палеолитических культур наиболее яркое проявление получили во внутритропическом пространстве.

Однако культуры позднего палеолита достигли своего совершенства в умеренных широтах. Их расцвет проявился в первобытном охотничьем хозяйстве обширной перигляциальной области позднего плейстоцена, в наиболее прогрессивной форме социальной организации -- первобытно-общинном строе. Произведения искусства того времени -- настенная графика и живопись, скульптуры из бивней и камня, искусные орнаменты -- отражают всю сложность духовного, интеллектуального мира обитателей этой области.

Но наиболее ранние признаки становления нового, следующего этапа социально-экономического прогресса -- переход к земледелию -- происходил совершенно в другом регионе (Ближний Восток, субтропики), т. е. отнюдь не прорастая из наиболее продвинутых структур предшествующего типа хозяйства. В тех же районах, где процесс его функционирования, пройдя свой пик, завершился, проявились признаки угнетенности в развитии культуры. Примером может служить Восточно-Европейский регион, где как раз охотничье хозяйство достигало высочайшего уровня, а пришедшие на смену культуры мезолита носят значительно более упрощенный облик.

Несколько другую трактовку места первобытному охотничьему хозяйству перигляциальной области в общей смене типов хозяйственных укладов предлагают К. Гэмбл и О. Соффер. Они склонны считать эту линию развития как вообще тупиковую (в их терминологии -- «арктическая история»), рассматривая линию развития культур более южных районов (в том числе и Ближнего Востока) как основную.

Социально-экономический прогресс на протяжении, по крайней мере, длительного периода предыстории человечества обладал свойством дискретности, как в пространственном, так и культурно-хозяйственном отношении. Процесс социально-экономического развития не имел вида простой прямолинейной преемственности, проистекающей последовательно из тех форм предшествующей экономической организации (типа хозяйства), которые достигли наибольшего совершенства. Следовательно, на тех этапах развития общества не было и прямой передачи интеллектуальной информации накопленных технологических навыков через носителей таких наиболее совершенных форм. Скорее общий процесс в экономике на тех этапах можно представить в виде древа, у которого от ствола по мере его роста отходят ветви, символизирующие собой наиболее полный расцвет каждого типа хозяйства (социально-экономического устройства).

Выявляемая дискретность, конечно, не предполагает какой-либо хаотичности, беспорядочности в общем ходе хозяйственно-культурного прогресса. Общий ход в глобальном масштабе един, но новые точки его роста могут напрямую не сопрягаться с предшествующей линией в пространстве, т. е. непосредственно не прорастать из наиболее совершенных структур предшествующей культурной стадии.

Отчасти указанная дискретность общего культурно-хозяйственного прогресса находит объяснение в принципе предпочтительности природных условий. Действительно, перигляциальные пространства, богатые стадами крупных животных, но характеризовавшиеся суровым, резко континентальным климатом, требовали от позднепалеолитического населения высокого совершенства и многогранности в культурно-хозяйственных формах, связывающих его именно с этим типом природного окружения. Однако комплекс навыков, выработанных в процессе развития узкоспециализированного охотничьего хозяйства, и связанное с ним интеллектуальное совершенствование, и, наконец, ландшафтно-климатические условия не содержали в себе необходимого потенциала для становления земледелия.

В ту же эпоху более южные районы, куда входил и Ближний Восток, не располагали столь богатыми охотничьими ресурсами, как в перигляциальной зоне, и человек здесь в большей степени совмещал охоту с собирательством. При начавшейся в позднеледниковье смене климата в сторону потепления и увлажнения собирательство, никогда до этого не являвшееся определяющей экономической категорией в позднем палеолите, послужило той точкой роста, с которой зародилось самое раннее земледелие в Восточном Средиземноморье между VIII и VII тысячелетиями до н.э. Однако наиболее высокой ступени развития, уже на государственном уровне, общество, жизнь которого базировалась только на одном типе хозяйства -- сельском хозяйстве, достигло не в Восточном Средиземноморье, а в Египте.

Вместе с тем нельзя забывать о том, что реализация принципа предпочтительности природных условий становится возможной лишь тогда, когда интеллектуальный уровень общества и его потребности создают предпосылки к использованию конкретного ресурсного источника. Например, природные условия, благоприятные для развития земледелия, существовали в отдельных регионах и в более ранние эпохи четвертичного периода, но общество еще не было готово к такому типу хозяйства, как земледелие, и не нуждалось в нем.

Пространственная дискретность экономического прогресса на этих ранних, но наиболее продолжительных этапах развития человечества во многом объясняется тем, что его существование в каждую отдельную эпоху базировалось лишь на одном, достаточно узкоспециализированном типе хозяйства. Это ставило его в строгую зависимость от природно-ресурсных условий. Поэтому велика была роль принципа предпочтительности природных условий.

Последующие девять тысячелетий, отделяющие зарождение земледелия от современности, характеризуются чрезвычайным усложнением взаимоотношения компонентов внутри триады человек -- общество -- окружающая среда. Одним из важных факторов усложнения явилось становление многоотраслевого хозяйства, а также межтерриториальной кооперации через торговые связи. Это позволило человечеству освободиться от жесткой зависимости от какого-либо одного ресурсного источника. Вместе с тем нельзя не отметить, что зарождение мануфактурных форм хозяйства и связанная с ним волна изобретений в сферах механики, физики, химии и т. п. в основном происходили не в областях, наиболее благоприятствовавших развитию сельского хозяйства.

В целом можно сделать вывод о том, что формирование нового уровня типа хозяйства связано не только с передачей информации из прежнего уровня, но в значительно большей степени -- с активной мобилизацией интеллекта на создание и освоение хозяйственно-технических систем, инноваций, мало связанных с максимально продвинутыми системами предшествовавшего уровня.

2. Загрязнение Мирового океана - как избежать катастрофы

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи.

Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0, 1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

Объем загрязнений из этого источника составляет 2, 0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину, а по толщине количество литров на квадратный километр.

Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений.

Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями.

В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем.

Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты. Хлороорганические инсектициды получаются путем хлороирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации.

В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходов на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во всех районах Земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0,03 - 1,2 кг/л.

Синтетические поверхностно-активные вещества. Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия.

В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тектонически активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий.

Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т. ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т. /год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается.

При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиней - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиней активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает (20-30) т. свинца в год.

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг). Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.

Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна.

Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии.

В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0, 56% азота; 0, 44% фосфора; 0, 155% цинка; 0, 085% свинца; 0, 001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса прохождение материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода.

Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества.

При организации системы контроля за сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.

Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

3. Вырубка лесов - как избежать катастрофы

Гибель или уничтожение естественного леса, главным образом, результат человеческой деятельности, связанной с вырубкой леса. Древесину используют в качестве топлива, сырья для целлюлозно-бумажных фабрик, строительного материала и пр.

Помимо этого лес вырубают при расчистке территорий для пастбищ, при ведении подсечно-огневого хозяйства, а также в местах добычи полезных ископаемых.

Не все исчезновения лесов происходят по вине человека, иногда это сочетание природных процессов, таких как пожар и наводнения. Ежегодно пожары уничтожают значительные лесные территории, и хотя огонь может быть естественным жизненным циклом леса, после, которого лесные массивы могут постепенно восстановиться, но этого не происходит, в связи с тем, что на выжженные территории люди приводят скот, развивают земледелие, в результате молодой лес не может вырасти вновь.

Леса по-прежнему покрывают около 30% поверхности Земли, но каждый год вырубается около 13 миллионов гектаров леса, территории, освобожденные от леса используются для сельского хозяйства и строительства растущих городов. Из вырубаемых территорий 6 миллионов гектаров являются девственными лесами, т.е. в этих лесах никогда не ступала нога человека.

Тропические леса, в таких местах, как Индонезия, Конго и в бассейне Амазонки особенно уязвимы и подвержены риску. При таких темпах вырубки, влажные тропические леса исчезнут менее чем за 100 лет. Западная Африка потеряла около 90% своих прибрежных тропических лесов, такие же показатели и в Южной Азии. В Южной Америке исчезли 40% тропических лесов, новые территории были разработаны под пастбища. Мадагаскар потерял 90% своих восточных тропических лесов. Несколько стран заявили о катастрофическом обезлесении своих территорий, например Бразилия.

Ученые подсчитали, что 80% всех видов флоры и фауны обитают в тропических лесах. Вырубка лесов разрушает экосистемы и приводит к исчезновению многих видов животных и растений, некоторые растения относятся к незаменимым видам, из которых получают лекарственные препараты.

В 2008 году Конвенция о биологическом разнообразии в Бонне, Германия, установила, что обезлесение и ущерб, приносимый экологическим системам может сократить уровень жизни для бедных людей в два раза.

4. Экологические проблемы промышленного производства - среда обитания

человек экологический проблема загрязнение

Исходя из темпов промышленного развития и перспектив их наращивания учеными разработаны прогнозы, согласно которым нагрузка на природную среду планеты в виде различных отходов и выбросов к началу XXI в. возрастет в 2-3 раза.

Проблема чистой воды на нашей планете за последние десятилетия стала настолько острой, что очень часто именно недостаток воды лимитирует развитие промышленности и рост городов. Несмотря на то, что очистке промышленных и бытовых стоков уделяется большое внимание (не разрешается ввод новых производств без пуска очистных сооружений, ведется соответствующий контроль и т.п.), еще имеются случаи, когда сбрасываются неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды, которые приносят большой вред экологическим системам и в конечном итоге здоровью людей.

Отдельные местные загрязнения водоемов и водотоков объединяются. В Мировом океане растет площадь акваторий, отравленных нефтью. Все больше загрязняются участки у берегов Франции, Англии, США, Японии, где загрязнение на несколько порядков выше, чем в открытом океане. Известный норвежский ученый-исследователь Тур Хейердал еще в 1969 г. во время своего плавания через Атлантический океан на папирусной лодке "Ра" пересекал огромные участки загрязненного океана. В моря в результате аварий нефтеналивных судов и утечек на морских нефтепромыслах ежегодно поступает 5 млн. т нефти. Такого количества достаточно, чтобы за 7 лет покрыть нефтяной пленкой весь Мировой океан и нарушить газообмен между атмосферой и гидросферой Земли, а ведь значительную часть кислорода, которым мы дышим, выделяют морские микроскопические водоросли. Этого не происходит только благодаря тому, что экосистема океана борется с влиянием человека, выставляя заслон в виде нефтеразлагающих бактерий. Но "запас прочности" и здесь имеет свои границы. В Антарктиде обнаружены погибающие пингвины, покрытые пятнами нефти. А еще раньше в печени пингвинов был найден известный препарат ДДТ, применявшийся для борьбы с вредителями за десятки тысяч километров от Антарктиды. Наконец, следует напомнить трагедию японского города Минамата, где завод, производящий удобрения и продукты органической химии, в течение многих лет выпускал в морской залив стоки, содержащие ртуть. Эту ртуть неизбежно накапливали в своем теле рыбы. В результате среди окрестных жителей, питавшихся этой рыбой, появилось заболевание, названное "болезнь Минамата", унесшее сотни жизней.

Там, где частные производства бесконтрольно сбрасывают стоки, остается угроза опасного для жизни загрязнения морских и пресных вод. И, тем не менее, пути к решению водной проблемы есть. Необходимы строгий государственный контроль, совершенствование системы очистки промышленных стоков. Учитывая темпы развития промышленности, специалисты подсчитали, что к 2000 г. на разбавление очищенных стоков нужно будет использовать всю речную воду планеты. Выход из создавшегося положения заключается главным образом в изменении технологических процессов, а именно в ряде областей промышленности необходим переход на маловодные и безводные технологии и к оборотному водоснабжению, создаваемому по типу замкнутого цикла. Положительные результаты этих мер известны. Несмотря на значительный рост химических производств в России, потребление воды в этой отрасли в 1990 г. осталось на уровне 1978 г. благодаря введению оборотного водоснабжения. На новых нефтеперерабатывающих заводах экономия воды в результате оборотного водоснабжения достигла 92%, уменьшилось загрязнение их рек, как Волга и Урал.

В настоящее время многое делается для уменьшения промышленных выбросов в атмосферу. Но, тем не менее, этот вид загрязнения раньше других приобрел глобальные масштабы и наиболее ощутим. С ним люди, в первую очередь обитатели городов, сталкиваются ежедневно. Содержащиеся в загрязненном воздухе вредные вещества неизбежно поступают в организм. Грязную воду вы можете не пить, отложив эту потребность на несколько часов. Отложить необходимость в очередном вдохе невозможно даже на несколько минут и вынуждены вдыхать загрязненный воздух.

Основные источники загрязнения атмосферы - промышленные предприятия, тепловые электростанции и транспорт.

Ежегодно в атмосферу нашей планеты выбрасывается 200-250 млн. т золы, до 60 млн. т сернистого газа, 280-300 млн. т оксида углерода и сотни миллионов тонн других веществ, опасных для здоровья человека. По существующим прогнозам развития мировой экономики, к 2000 г. по сравнению с 1965 г. будет сжигаться каменного угля в 2-2,5, нефти - в 3-3,5, леса - в 1,5-1,8 раза больше. Усилению загрязнения атмосферы будет способствовать, в связи с истощением запасов топлива, сжигание все более низкокачественных углей, содержащих большое количество различных примесей, в первую очередь серы.

Промышленные выбросы не только влияют на здоровье людей, разрушают материалы и оборудование, но и снижают продуктивность сельского и лесного хозяйства. Урожайность полей в зоне действия предприятий цветной металлургии на 40-60% ниже, чем за пределами этой зоны. Суммарные убытки от загрязнения воздуха в США в 1970 г. составили 12,3 млрд. долларов. О возрастающем влиянии загрязнения на экономику промышленно развитых стран говорят следующие цифры. В Японии удельный вес экономического ущерба в результате загрязнения среды в 1955 г. составил 0,2% национального дохода, а в 1970 г. уже достиг 13,8%.

Большую тревогу в последние годы вызывают называемые кислотные дожди. Они выпадают в результате конденсации сернистого ангидрида и окислов азота, попадающих в атмосферу с промышленными выбросами, в первую очередь тепловых электростанций и металлургических заводов. Выпадать эти дожди могут за тысячи километров от источников их возникновения. От них гибнут леса, становятся безжизненными озера, теряет плодородие почва. Так, например, промышленность США "экспортирует" кислотные дожди в Канаду, им же путем промышленность Рурского бассейна отравляет озера Швеции и Норвегии.

Загрязнение окружающей среды влияет на человека, животных и растения не только непосредственно, вызывая те или иные заболевания или угнетение жизнедеятельности. Многие из синтезируемых химической промышленностью веществ (а число их очень быстро возрастает) являются мутагенами, т. е. вызывают наследственные изменения организмов - мутации. Большинство этих изменений крайне неблагоприятно. Наиболее опасными мутагенами являются радиоактивные вещества, излучения которых даже в самых малых дозах вызывают мутации. Радиоактивными являются отходы атомной промышленности, требующие специального захоронения, и вещества, образующиеся в результате испытаний атомного и термоядерного оружия. Действие их проявляется в виде ряда передающихся по наследству заболеваний, уродств и других дефектов развития. В настоящее время в ряде промышленно развитых стран около 10% новорожденных имеют такие дефекты. Число их увеличивается, и дальнейшее загрязнение биосферы мутагенами, по мнению ряда ученых, может привести человечество на грань "генетической, катастрофы".

Следует подробнее остановиться на повышении содержания углекислого, газа в атмосфере, которое имеет глобально-экологическое значение и в значительной мере определяет климатические условия на планете. Дело в том, что молекулы углекислого газа пропускают к поверхности Земли солнечные лучи (коротковолновое излучение), но задерживают идущее от Земли (длинноволновое) тепловое излучение. Таким образом, создается называемый парниковый эффект, и температура атмосферы повышается.

В последние десятилетия наблюдается антропогенное, (вызванное деятельностью человека), увеличение содержания углекислоты в атмосфере. Так, за 20 лет этот прирост составил 0,002% и при этом температура атмосферы повысилась в среднем на 0,2° С. Много это, или мало? Подсчитано, что при современной скорости повышения содержания углекислоты к началу XXI в. ее концентрация в атмосфере достигнет 0,04-0,05%, а средняя температура повысится на 1°С, Этого будет достаточно, чтобы растаяло такое количество полярных льдов, при котором уровень Мирового океана повысится на 1,5 м. Окажутся частично затопленными многие приморские города и низменности, уйдут под воду плодородные долины, переместятся устья рек, изменится климат, начнется смещение природных зон на планете. Если и в дальнейшем количество поступающей углекислоты не уменьшится, то процесс таяния льдов Арктики и Антарктиды будет продолжаться. А когда этот процесс завершится, то уровень Мирового океана повысится на 65 м и уйдет под воду 10% современной суши.

Насколько вероятна такая перспектива? К сожалению, многие специалисты считают ой прогноз достаточно обоснованным, хотя есть и совершенно иные взгляды. В истории нашей планеты были периоды активной вулканической деятельности с обильными выбросами углекислого газа и более теплым климатом; были, как известно, и периоды похолоданий, вызывавших оледенения целых континентов. Последний из них закончился уже в четвертичном периоде 12-13 тыс. лет назад. Следовательно, современное климатическое и экологическое равновесие на Земле нельзя считать устойчивым, и вносимые человеком изменения в окружающую среду оказываются достаточными, чтобы сдвинуть их.

"Наша планета очень ранима",- писал Тур Хейердал, и это действительно так. Планетарная экологическая система-биосфера едина, и разные воздействия человека на ее состояние могут взаимно усиливаться. Это относится и к парниковому эффекту. Кроме прямого повышения содержания углекислого газа за счет выбросов развитию его способствует и вырубка лесов - основного потребителя атмосферной углекислоты, и нефтяное загрязнение океана, снижающее фотосинтез водорослей. Сюда же присоединяется и непосредственная антропогенная термофикация или, как иногда говорят, "тепловое загрязнение" водоемов. Дело в том, что тепловые и атомные электростанции, роль которых в производстве энергии будет возрастать, сбрасывают большое количество теплых вод. Так, например, к 2000 г. 1/3 годового стока рек США должна проходить через конденсаторы электростанций для их охлаждения.

5. Экологические проблемы транспорта - среда обитания

Одной из важных экологических, медико-социальных проблем являются транспортные системы передвижения, в частности те, которые обеспечивают функционирование крупных населенных пунктов, связей между его частями. Прежде всего, это массовые виды транспортных средств - автомототранспорт, электротранспорт, которые функционируют в пределах городов.

Для глобального передвижения используют самолеты, ракеты. К транспортным системам относятся трубопроводы (продуктопроводы), которые передают сыпучие вещества, а чаще всего - газообразные, жидкостные нефте-, водопроводы Наиболее известные и опасные - нефте- и газопроводы, аварии на которых вызывают региональные и даже глобальные катастрофы в среде Почти все виды массового современного транспорту опасны с экологической точки зрения Особенно вреден автомототранспорт, который и дает наибольший вклад в загрязнение окружающей среды - образуют смог, вредные аэрозоли, разрушающим озоновый я шар.

На планете насчитывается около миллиарда автомототранспортных единиц и количество их растет На их долю приходится до 50% общей массы выбросов, составляет 500 тыс. тонн угарного газа, около 1 м млн т углеводородов, соединений с канцерогенными свойствами - бензопирен, диоксины. К главным вредных загрязнителей относится монооксид углерода - угарный газ (яд крови) -70%, несгоревшее топливо (в углеводный - общая яд) - 20%, оксиды азота (яд крови, разрушители озоносферы) - около 1010%.

В современных, традиционных автомототранспортных средствах передвижения используют дизельные или карбюраторные двигатели, которые выбрасывают в воздух малоопасные вещества - азот, кислород, воду, углекислый газ, углерод (копоть) в почти одинаковых количествах Кроме них образуются очень вредные вещества, концентрация которых как у дизельных, так и в карбюраторных двигателях соответственно составляет: угарный газ 0,5-12,0% и 0,01 - 0,5%, оксиды около 0,8%, углеводороды 0,2-3% и 0,009-0,5%, копоть около 0,04 г / м куб и 0,01-1, /м³ и 10 мкг / м³ в карбюраторных выбросах.

Каждая автомототранспортная единица за один км пробега выделяет в среднем 30 г угарного газа, который утилизируется очень медленно (главным образом грибами), 4 г оксидов азота и 2 г ядовитых углеводородов. Другие транспортные средства передвижения дают меньший вклад в загрязнение природной среды: самолеты - 5%, железнодорожный транспорт - около 2% от общей массы вредных веществ, выбрасываемых автомототранспортными средствами. Очень вреден этилированный бензин, содержащий высокотоксичные соединения свинца, из которых 70% попадают в воздух, а из них около 40% в организм человека - легкие, кровь, способствуя заболеваниям, в том числе и онкологическим. На поверхность земли его приходится 30%, что приводит к загрязнению поверхностных вод, растений причине нельзя устраивать огороды, сады, пастбища вдоль автомобиль них путей. Все вредные вещества попадают в приземный слой воздуха, которым дышат все живое Свинец очень вредно влияет на здоровье людей, вызывает патологию беременности, способствует бесплодию Особенно чувствителен к воздушных загрязнений детский организм, потому выбросы из выхлопных труб попадают непосредственно в зону дыхания. Менее вредными являются средства передвижения на электрической тяге - трамваи, тролейбусы. Хотя следует подчеркнуть, что их мощные электромагнитные поля экологически опасные для человека, вредным является шум. Таким образом, существует большая проблема - замена экологически опасных средств передвижения экологически безопасными, например на солнечной энергии, топливных элемента элементах.

Законодательство Украины, в частности закон \"Об охране атмосферного воздуха\" запрещает эксплуатацию технических объектов, в выбросах которых превышены нормативы значений ПДК вредных веществ.

Размещено на Allbest.ru