4. Геоэкологические проблемы Мордовии
В той или иной мере геоэкологические проблемы характерны для каждого региона. Геоэкологические проблемы характерны и для нашего региона. Кратко остановимся на основных проблемах Республики Мордовия.
Ежегодно в атмосферу республики выбрасывается более 115 тыс. т. вредных веществ, из них 76 % выбросов приходится на транспорт (Государственный доклад …, 2007). Проблема загрязнения воздушного бассейна наиболее характерна для Саранска, Рузаевки, Чамзинки и Комсомольского, Ковылкино и Тургенева. Для этих населенных пунктов характерны самые большие объемы выбросов, а также превышение по некоторым загрязняющим веществам ПДК. Комплексный показатель загрязнения атмосферы в Саранске составил в 2003 г. – 12,03, в 2005 г. – 11,60, в 2006 г. – 9,38. В городе наблюдается превышение ПДК по бенз(а)пирену, пенициллину, свинцу, диоксиду азота, взвешенным веществам, формальдегиду (Государственный доклад …, 2007).
Рис. 12. Обмеление малой реки
Наиболее актуальной проблемой для Мордовии является проблема острого дефицита и загрязнения водных ресурсов. Мордовия, является одним из регионов России, где потребности населения и хозяйства почти целиком удовлетворяются за счет подземных вод. Использование воды постепенно сокращается. Ежегодное ее потребление в последние годы составляет около 80 млн. м3. Бесконтрольная эксплуатация Мордовского артезианского бассейна ведет к истощению запасов подземных вод. В результате чрезмерного водоотбора образовались три депрессионные воронки (в Саранско-Рузаевском промышленном узле, Ковылкино и Инсаре). В условиях интенсивного водоотбора понижается уровень подземных вод, изменяется химический состав и возрастает минерализация воды. Многие предприятия республики лишены даже элементарных очистных сооружений. Сброс сточных вод в водоемы республики составляет более 60 млн. м3, в том числе около 3,35 млн. м3 загрязненных без очистки. Наиболее загрязненными реками являются Инсар, Саранка, Нуя, Сура и Алатырь.
С использованием почвенно-земельных ресурсов связано развитие процессов водной и ветровой эрозии, истощение запасов гумуса, загрязнение почв тяжелыми металлами, ядохимикатами и радиоактивным цезием-137. По данным центра экологических исследований МГУ им. Н П. Огарева наиболее высокий уровень загрязнения почв тяжелыми металлами отмечен в Саранске. Рузаевке, Ковылкино, Краснослободске, Тургенево (Геоэкология населенных пунктов …, 2001). Последствия Чернобыльской катастрофы дошли и до нашей республики. 7 % территории загрязнено радиоактивными веществами.
Рис. 13. Эвтрофикация водоема
Не менее актуальны для республики проблемы сокращения площади лесов, снижения их бонитета, деградация пастбищ, сокращение редких и исчезающих видов растений и животных, проблемы нарушения ландшафтов, проблемы охраны особо охраняемых природных территорий, проблемы утилизации и размещения твердых бытовых отходов.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Каковы основные виды антропогенных воздействий в биогенный период7 Приведите примеры.
2. В какой период истории возникает браконьерство?
3. В чем особенность охраны окружающей среды в индустриальный период?
4. Какова роль Петра I в становлении природоохранного законодательства в России?
5. Назовите основные направления практической деятельности по охране окружающей среды в России в настоящее время.
6. Расскажите о геоэкологических проблемах Мордовии.
7. Какие трудности в природопользовании характерны для зоны Севера? Почему столь низки возможности природных ландшафтов Севера к самовосстановлению?
8. СОВРЕМЕННЫЕ ГЛОБАЛЬНЫЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Социально-экономические причины обострения глобальных
геоэкологических проблем.
2. Проблема милитаризации экономики и ее геоэкологические
последствия.
3. Проблема нарушения термодинамического равновесия в
экосфере.
4. Проблема асидификации атмосферы и ландшафтов.
5. Проблема деградации озоносферы Земли.
6. Проблема загрязнения Мирового океана.
7. Проблема сохранения генетического разнообразия.
8. Демографическая проблема.
Геоэкологические проблемы использования водных ресурсов.
Проблемы обезлесения и опустынивания.
Геоэкологические вопросы урбанизации.
Энергетическая проблема.
Продовольственная проблема.
1. Социально-экономические причины обострения глобальных геоэкологических проблем
Геоэкологическая проблема–локальное, региональное, глобальное ухудшение качества окружающей природной среды, рассматриваемое как общественно неоправданное и требующее разрешения и научного исследования. Глобальные проблемы затрагивают весь мир, всю экосферу. Например, глобальное потепление, деградация озонового слоя земли, сокращение биоразнообразия и др.
Мировая рыночная не регулируемая экономика, экономическая отсталость многих стран мира, нищета значительной части населения Земли, политические и социально-экономические противоречия между странами в настоящее время мешают решению важнейших для человечества глобальных геоэкологических проблем.
Сегодня наиболее отчетливо проявляется разделение стран мира по степени и способам воздействия на окружающую природную среду, в результате которого происходит деградация и разрушение ландшафтов, ухудшение их экологических свойств. Экономически развитые страны являются основными потребителями природных ресурсов, электроэнергии, здесь производится большая доля промышленной продукции. В тоже время в этих странах проживает менее 25 % населения земного шара. Меньшество населения обеспечивает свой высокий уровень благосостояния не только за счет скрытой эксплуатации труда населения наименее развитых стран мира, но и путем использования их естественных ресурсов (Родзевич, 2003).
Развивающиеся страны стремятся увеличит свое потребление природных ресурсов и довести его до уровня индустриально развитых государств. Если это им удастся, то годовое потребление природных ресурсов значительно увеличится, что приведет к угрозе глобальной экологической катастрофы. Следовательно для смягчения социально-экономического и экологического напряжения необходимо примерно в три раза уменьшить потребление природных ресурсов в экономически развитых странах. Только при этом условии возможно стабильное экономическое развитие стран с низким уровнем дохода, не сопровождающееся глобальной экологической катастрофой. Однако экономически развитые страны не собираются снижать темпы свое производство и потребление.
Перепотребление природных ресурсов в индустриально развитых странах сопровождается загрязнением окружающей природной среды. Несмотря на меры борьбы с загрязнением среды, эти страны остаются основным источником техногенного загрязнения экосферы. На долю развитых стран мира в общим объеме выбросов приходится более 80 % загрязняющих веществ. Поэтому развитые индустриальные страны являются основным источником экологической опасности для всего человечества. Их экономическое развитие приводит к углублению глобального экологического кризиса. Главная опасность для экосферы состоит в том, что современное потребление ресурсов и антропогенные нагрузки стали многократно превосходить возможности естественного восстановления среды. Производственная деятельность неуклонно ведет к ухудшению экологических качеств окружающей природной среды и разрушению систем жизнеобеспечения. Особенно опасно разрушение естественных экосистем, которые служат основными элементами экологической стабилизации в экосфере.
За последние 30 лет усилились процессы экологической экспансии, экологической эксплуатации и конфронтации. Экологический колониализм – это система неравноправных эколого-политических и хозяйственно-экологических отношений, навязанных индустриально развитыми странами наименее развитым странам. В настоящее время происходит формирование общемировой системы экологического колониализма (Родзевич, 2003). Экологический колониализм проявляется в разных формах.
1. «Экспорт загрязнений» (вывоз токсичных и радиоактивных отходов из индустриально развитых стран в развивающиеся с целью захоронения или переработки.
2. Размещение экологически опасных предприятий в наименее развитых странах.
3. Вывоз из развивающихся стран дешевого природного сырья и топлива.
Таким образом, основной причиной современного глобального геоэкологического кризиса является рост населения, чрезмерное потребление в индустриально развитых странах и экономическая отсталость и нищета населения менее развитых стран мира. Современные индустриальные общества с их постоянным ростом потребления и формированием новых потребностей несовместимы с экологическими возможностями окружающей природной среды. На смену им необходимо создать экологически ориентированное общество, в котором экологическая ответственность станет выше личной свободы действий, а коллективная солидарность – выше индивидуализма. Потребление в таком обществе будет ограничиваться экологическими возможностями природных ресурсов и окружающей природной среды.
2. Проблема милитаризации экономики и ее геоэкологические последствия
Развитие военно-промышленного комплекса обостряет и усугубляет геоэкологические проблемы. Военный сектор мирового хозяйства потребляет до 10 % добываемых цветных металлов и нефти. Военные объекты всех стран занимают значительную территорию (500 тыс. км2) (Родзевич, 2003). На этих землях еще длительное время невозможна какая-либо производственная деятельность. Особую опасность для окружающей природной среды представляют предприятия по изготовлению и утилизации компонентов ядерного оружия, химического и бактериологического оругия. Так на предприятии «Маяк» (Челябинская область) радиоактивных отходов накоплено в десятки раз больше, чем их было выброшено во время аварии на печально известной Чернобыльской АЭС.
Значительные геоэкологические проблемы возникают в связи с необходимостью уничтожения списанной военной техники. На базах военно-морского флота России скопилось огромное число подводных лодок с атомными реакторами. Сразу после Великой Отечественной войны союзники сбросили на дно Северного Ледовитого океана десятки тысяч немецких снарядов с боевыми отравляющими веществами. Долгое время они не представляли угрозы. Но в настоящее время в следствии коррозии металла возникла угроза проникновения в морскую среду огромного количества отравляющих веществ.
Во многих регионах мира время от времени вспыхивают или разгораются с новой силой военные конфликты. Все формы военного воздействия на окружающую природную среду и геотехнические системы с целью их разрушения или ухудшения называют экоцидом. Примером могут служить, действия американских военных применяющих напалм и отравляющие вещества во Вьетнаме. В результате уничтожены значительные площади леса и загрязнена почва. От применения химического оружия гибли не только люди и растения, но и животные. В результате боевых действий США в Ираке нефтепродуктами была покрыта вся акватория Персидского залива, а клубы гари и дыма достигали Центральной Азии. В Югославии в ходе авианалетов было разрушено множество очистных сооружений и систем канализации, что привело к загрязнению водных объектов и создало угрозу распространения эпидемий. Разрушение нефтеперерабатывающих заводов и нефтехранилищ в Югославии сопровождалось нефтяным загрязнением Дуная.
Милитаризм во всех своих проявлениях губительно действует на геоэкосистемы, ухудшает геоэкологическую обстановку. Особенно опасны военные конфликты в сейсмически опасных зонах, т. к. взрывы могут спровацировать землетрясение. Создание ядерного оружия только обострило геоэкологические проблемы милитаризма. В настоящее время производство и испытание атомных бомб осуществляют США, Россия, Великобритания, Франция, Пакистан, Китай, Индия, Израиль, Иран. Военные базы с ядерными боеголовками размещены в десятках стран. Моря и океаны бороздят сотни атомных подводных лодок. В воздухе на боевом дежурстве постоянно находятся самолеты с атомными бомбами на борту. В случае их аварии под угрозой окажутся обширные регионы нашей планеты.
Ядерные взрывы не только влияют на повышение уровня радиоактивного фона. Они могут оказать воздействие на метеорологические процессы и представляют опасность для озонового слоя Земли. В 1963 г. рядом стран был подписан договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой.
В случае ядерного конфликта может возникнуть реальная угроза всему человечеству. Если разразится ядерная война победителей не будет. В результате повсеместных пожаров Земля будет окутана пеленой черного дыма, наступит ядерная зима. Земля начнет остывать. Из-за низких температур погибнет урожай, замерзнут источники водоснабжения. На уровне верхней тропосферы (высота 5 – 9 км) произойдет концентрация солнечной энергии, что приведет к массовому таянию ледников. Вода хлынет на предгорные долины. Через некоторое время ядерная зима сменится ядерным летом. На всей Земле установится сверх жаркая и очень сухая погода.
Из-за уничтоженного озонового слоя, радиация превысит смертельную для человека и биоты норму. По мнению Н. Н. Родзевич (2003) биосфера деградирует до того уровня, который был 3,5 млрд. лет назад. В связи с этим предотвращение ядерной войны – самая важная глобальная проблема современности.
3. Проблема нарушения термодинамического равновесия
в экосфере
Климат – многолетний режим погоды, характерный для какой-либо территории. Основным источником всех климатических процессов является солнечное излучение, падающее на Землю с постоянной энергетической плотностью. Изменение климата на Земле – естественный процесс, связанный с активностью Солнца и горообразовательными процессами. В последние десятилетия отмечается рост средней температуры воздуха. Это явление получило название «парникового эффекта».
Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект – увеличение средней температуры воздуха в нижней части тропосферы. За последние 100 лет температура увеличилась на 0,5 оС. Через 50 лет ожидается увеличение температуры еще на 1,5 оС. Главными причинами повышения температуры называют деятельность человека: 1) увеличение выбросов в атмосферу термодинамических газов (СО, СО2, окислов азота, озона, метана хлорфторуглеродов); 2) изменение влагооборота и связанное с ним увеличение в атмосфере содержания водяного пара; 3) изменение человеком альбедо подстилающей поверхности (строительство водохранилищ, сведение лесов, распашка земель), 4) увеличение запыленности атмосферы, вследствие дефляции, извержения вулканов, а также благодаря деятельности человека. Антропогенные аэрозоли, по мнению Г. Н. Голубева (1999), двояко влияют на радиационный баланс Земли: непосредственно, через поглощение и рассеивание солнечной радиации и косвенно, т. к. аэрозоли действуют как ядра конденсации, играющие важную роль в образовании облаков, также влияющих на радиационный баланс.
«Парниковый эффект» имеет как отрицательные так и положительные стороны. К отрицательным сторонам относят природные, социально-экономические и политические последствия. К отрицательным природным последствиям относятся: повышение уровня Мирового океана в результате таяния материковых и морских льдов; тепловое расширение океана. Это приведет к затоплению приморских равнин, усилению абразии, деградации мангровой растительности, снижению водообильности рек, имеющих ледниковое питание. Произойдет протаивание грунтов в районах с многолетней мерзлотой, это активизирует процессы заболачивания, термокарста. Повышение температуры приведет к увеличению испарения с поверхности океана, что вызовет возрастание влажности климата в приморских районах. В аридных районах возрастет процесс аридизации климата. Положительная сторона связана с улучшением состояния лесных экосистем и сельского хозяйства. Повышение концентрации углекислого газа увеличит интенсивность фотосинтеза, а значит, продуктивность диких и культурных растений.
Природные, экономические, социальные и политические последствия изменения климата. Изменения климата окажут серьезное влияние на природные, социально-экономические и политические процессы. К природным последствиям следует отнести: 1) таяние материковых и морских ледников приведет к подъему уровня Мирового океана; 2) увеличение средней температуры воздуха приведет к увеличению температуры океана и расширению его объема; 3) увеличение испарения с поверхности океана приведет к увеличению влажности атмосферного воздуха и увеличению выпавших атмосферных осадков в приморских районах; 4) произойдет затопление низких приморских территорий, устьев рек, уровень воды в нижнем течение рек значительно поднимется, это отразится и на уровне грунтовых вод; 5) активизируются процессы абразии, оползнеобразования, термокарста; 6) реки, имеющие ледниковое питание, значительно обмелеют; 7) произойдет перемещение ландшафтов в сторону полюсов, площадь аридных пустынь значительно расширится; 8) флора и фауна отстанут от того климата, в котором они развивались, и будут существовать в другом климатическом режиме, при этом ряд биологических видов, не успев приспособиться к новым климатическим условиям, будет навсегда потерян. Так, например, могут исчезнуть некоторые типы лесов; 9) разложение и окисление отмирающей органики будет способствовать увеличению содержания в атмосфере углекислого газа; 10) изменение климата может повлиять на изменение циркуляции вод Мирового океана, что в свою очередь повлияет на биопродуктивность и структуру морских экосистем. Наибольшие изменения ландшафтов произойдет в арктическом и субарктическом географических поясах, а также в прибрежных морских ландшафтах.
К социально-экономическим последствиям «парникового эффекта» можно отнести: 1) затопление прибрежных территорий вызовет необходимость переселения населения на новые места; 2) затопление населенных пунктов, сельскохозяйственных земель, транспортных магистралей принесет колоссальный ущерб экономике, экономический ущерб также можно ожидать и от активизации других природных процессов; 3) серьезные проблемы возникнут в водоснабжении; 4) большая вероятность широкого распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных животных; 5) высокие температуры будут способствовать более быстрому окислению органики в почве, снижая ее плодородие; 6) в развивающихся странах возрастет риск голода; 7) изменится общая картина торговли сельскохозяйственными продуктами.
К политическим последствиям изменения климата следует отнести военные конфликты, которые могут возникнуть в связи с переселением населения и захватом источников природных ресурсов.
Решение проблемы «парникового эффекта» требует международного сотрудничества. К основным направлениям выхода из сложившегося положения следует отнести: 1) снижение эмиссии термодинамических газов и в первую очередь углекислого газа; 2) в прибрежных зонах рекомендуются проекты защиты от растущего уровня океана.
4. Проблема асидификации атмосферы и ландшафтов
Асидификация–процесс поступления в атмосферу и ландшафты кислот и повышения кислотности компонентов окружающей природной среды. Впервые кислотные осадки были отмечены в середине XIX в. в окрестностях Манчестера (Англия) Робертом Смитом. Кислотные осадки (дожди) – атмосферные осадки, подкисленные из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов, имеющие кислотность (рН) ниже 5,6.
Кислотные осадки бывают двух типов: сухие (выпадают не вдалеке от источника выбросов) и влажные – дождь, снег (переносятся воздушными потоками на значительные расстояния). Кислотообразователями являются окислы серы и азота, угарный и углекислый газ, аммиак. Их источниками поступления являются предприятия энергетики, промышленности, транспорт, сельское хозяйство.
Неблагоприятное воздействие кислотных осадков выражается в подкислении воды водоемов и почвы, что приводит к гибели гидробионтов и почвенных организмов, неблагоприятно воздействует на инженерные сооружения и памятники истории и культуры. Кислотные осадки вызывают образование некрозов у растений, высыхание и гибель хвойных пород. Накопление антропогенной серы и азота в экосфере влияет на радиационный баланс Земли, глобальный баланс биогенов и окисляющую способность тропосферы. В аридных зонах кислотные осадки в ландшафтах нейтрализуются и серьезных проблем не представляют. В зонах избыточного увлажнения воздействие кислот на геокомпоненты наиболее неблагоприятно. Так, кислотные осадки увеличивают подвижность в ландшафте алюминия, высокотоксичного для организмов. При рН менее 4,2 алюминий вымывается из почвы и попадает в водоемы и приводит к гибели рыбы и леса. Кислотные осадки снижают буферную способность почвы.
Для борьбы с асидификацией используют следующие меры: 1) применяют более экологически чистые виды топлива; 2) устанавливают высокие трубы, способствующие рассеиванию вредных выбросов; 3) улавливание серы из отходящих газов.
6. Проблема деградации озоносферы Земли
Слой атмосферы в пределах стратосферы с наибольшей концентрацией озона называют озоновым слоем или озоносферой. Озоновый слой расположен от поверхности Земли на высотах 7 – 8 км на полюсах и 18 – 25 км на экваторе. Этот слой отличается повышенной концентрацией молекул озона – в 10 раз выше, чем у земной поверхности. Общее количество озона оценивается в 3,3 млрд. т (Шустов, Шустова, 1994). Если весь озон «собрать» у поверхности Земли при нормальной температуре и давлении, то получится газовый слой толщиной всего лишь три мм. Озон – трехатомная молекула кислорода, обладает большой химической реактивностью и токсичностью по отношению к организмам.
Озон расположен в атмосферном слое неравномерно. Над тропиками мощность слоя больше, но концентрация озона относительно меньше. Над полюсами его мощность ниже, зато увеличивается его концентрация. Озон образуется из атомарного кислорода под действием коротковолнового УФ-излучения в результате электрических разрядов молнии. Необходимо отметить, что вследствие значительной удаленности поле гравитации на высоте озонового слоя ослаблено, поэтому молекулы озона недолговечны. Главной экологической функцией озоносферы является защита организмов от губительного УФ-излучения. УФ-лучи в небольших дозах необходимы организмам. Они стимулирую рост и развитие клеток, бактерицидное действие, способствует образованию в организмах витамина Д. В больших дозах, УФ-лучи губительны для живых организмов, из-за способности вызывать раковые заболевания и мутагенные реакции. Озоновый слой оказывает влияние и «Парниковый эффект». Он задерживает и поглощает ИК-излучение, исходящее от поверхности Земли.
Озоновая «дыра» впервые была обнаружена в 1975 г. над Антарктидой. Озоновая «дыра» – значительное пространство атмосферы с заметным понижением (до 50 % и более) концентрации озона. В результате снижается защитный эффект поглощения УФ-фотонов озоносферы. Чаще озоновые «дыры» образуются в полярных районах Земли.
Выделяют две основные группы причин образования озоновых «дыр»: 1) естественные (увеличение цикличной активности Солнца, выделение фреонов по тектоническим разломам из недр Земли; 2) антропогенные (сокращение источников кислорода в вырубки лесов и загрязнение Мирового океана, увеличение загрязнения атмосферы тяжелыми металлами, фреонами, окислами азота. Фреоны или хлорфторуглероды – высоко летучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и быту в качестве хладагентов, пенообразователей, аэрозолей, растворителей. Фреоны у поверхности земли инертны, не токсичны для организмов. Однако, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются ультрафиолетовому облучению, в результате фотохимических реакций разлагаются с образованием оксидов хлора, интенсивно разрушающих озон. Один атом хлора может разрушить 10 000 молекул озона. Окислы азота также способствуют разложению озона. Окислы азота в стратосфере присутствуют в небольшой концентрации. Использование сверхзвуковых транспортных самолетов (в двигателях внутреннего сгорания образуется высокая температура, при этом азот и кислород атмосферы образуют окись азота) и применение нитратных удобрений (в почвах анаэробные бактерии восстанавливают нитрат-ионы до молекулярного азота и гемиоксида N2O в качестве побочного продукта) в сельском хозяйстве также приводят к разрушению озоносферы.
Таким образом, для спасения озонового «щита» человечеству необходимо решить три проблемы: 1) ограничение использования фреонов или поиск экологически безопасных заменителей их; 2) сокращение числа полетов сверхзвуковых транспортных самолетов или замена этих самолетов на другие, летающие на более низких высотах; 3) сокращение использования азотных удобрений и принятие мер к введению более прогрессивных способов возделывания сель-скохозяйственных земель.
Проблема разрушения озонового слоя глобальная и требует серьезного внимания всех стран мира. В 1988 г. в Монреале был подписан протокол к Конвенции по защите озонового слоя, предусматривающий постепенное сокращение производства и употребления фреонов. Позже принимались дополнительные международные решения, связанные с сокращением применения фреонов.
7. Проблема загрязнения Мирового океана
Мировой океан представляет собой совокупность всех океанов и морей нашей планеты. Он занимает площадь 361 млн км2, что составляет около 71 % поверхности Земли. Общий объем воды Мирового океана составляет 96,5 % запасов гидросферы. Мировой океан образовался около 4 млрд. лет назад. Средняя соленость океанических вод 35 г/л. Мировой океан подразделяется на 4 большие части: Северный Ледовитый, Атлантический, Индийский и Тихий океан. Иногда вокруг Антарктиды выделяют Южный океан.
Загрязнение Мирового океана одна из глобальных геоэкологических проблем. Различают природное (абразия, вулканизм, распад органики т. д.) и антропогенное загрязнение Мирового океана. К основным источникам антропогенного загрязнения относят:
1. Наземные источники (дают 70 % загрязнения морской среды) – сточные воды приморских населенных пунктов, загрязненный речной сток;
2. Атмосферные источники – выбросы ЗВ в атмосферу от промышленности, транспорта и объектов энергетики.
3. Морские источники – загрязнение при морских авариях, загрязнение морским транспортом, утечки при добыче нефти.
Степень загрязнения вод в океане возрастает. Нередко способность к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и в устьях рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Самыми грязными считаются Средиземное и Северное моря, Мексиканский, Калифорнийский, Персидский заливы, Балтийское море.
К наиболее опасным загрязнителям океана относят:
– нефть и нефтепродукты, поступающие в океан при аварии судов, сливе балластных вод, нефтедобыче, выносе загрязненных речных вод. Нефтяные пленки на поверхности океана нарушают обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой;
– тяжелые металлы (ртуть, свинец, медь, кадмий и др.) поглощаются микроорганизмами и фитопланктоном, а затем передаются по пищевым цепям более высокоорганизованным организмам. В результате в организме морских гидробионтов происходит накопление тяжелых металлов, после их потребления у человека возникают психо-паралитические заболевания (синдром Минамата и др.);
– пестициды обнаружены в значительных количествах в различных органах морских животных (ДДТ в молоке пингвинов). Их источники поступления – сельское и лесное хозяйство. Поверхностный, а затем речной сток выносит пестициды в моря и океаны;
– бытовые отходы (фекалии, отбросы, сточные воды, загрязненные патогенными микроорганизмами) опасны тем, что являются фактором передачи инфекционных болезней (брюшной тиф, холера, дизентерия и др.) и поглотителями огромного количества кислорода из воды на процессы окисления и разложения органики;
– радиоактивные вещества.
Загрязнение Мирового океана отражается в первую очередь на морских гидробионтах – планктоне, нектоне и бентосе. Геоэкологическими последствиями загрязнения Мирового океана являются:
– физиологические изменения (нарушение роста, дыхания, питания, размножения морских организмов);
– биохимические изменения (нарушение обмена веществ и изменение химического состава живых организмов);
– патологические изменения (возникновение новообразований и других заболеваний, генетические изменения, гибель в результате отравления или дефицита кислорода);
– ухудшение рекреационных и эстетических качеств морской среды.
Охрана Мирового океана – комплекс международных, государственных и региональных административно-хозяйственных, политических и общественных мероприятий по обеспечению физических, химических и биологических параметров функционирования Мирового океана в пределах, необходимых с точки зрения морских гидробионтов и здоровья и благосостояния человека. Основные направления охраны Мирового океана:
1. Международное сотрудничество по вопросам использования и охраны Мирового океана;
2. Установка на морских судах устройств по очистке загрязненных вод и емкостей для сбора мусора и сточных вод;
3. Механическая очистка вод, загрязненных нефтепродуктами специальными судами и применение специальных химических веществ (плавающих – дисперсантов, тонущих – адсорбентов);
4. Строительство танкеров с двойным дном;
5. Запрет сброса неочищенных сточных вод в местах водопользования и массового купания;
6. Установление более жестких ПДК для морских вод;
7. Выполнение необходимых мероприятий при исследовании, разведке и добыче естественных богатств шельфа;
8. Оборудование судоремонтных баз и портов специальными устройствами, предотвращающими загрязнение морских вод;
9. Сокращение сброса загрязненных веществ в реки;
10. Сокращение применения ядохимикатов в сельском и лесном хозяйствах;
11. Прекращение сброса и захоронения радиоактивных веществ и атомных реакторов в океане;
12. Прекращение испытаний ОМП в Мировом океане;
13. Строительство береговых очистных сооружений в портах.
Проблемы сохранения генетического разнообразия
Генофонд – совокупность наследственных свойств и признаков, существующих на Земле организмов. Каждый биологический вид неповторим, в нем заключена информация о филогенетическом развитии растительного и животного мира, имеющая огромное научное и прикладное значение. Весь генофонд Земли, за исключением генофонда некоторых опасных болезнетворных организмов, подлежит строгой охране.
Из 300 тыс. видов высших растений мировой флоры человек постоянно использует в хозяйстве лишь около 2,5 тыс. и спорадически – 20 тыс. Генофонд животного мира насчитывает около 1,3 млн. видов. Возможности использования генофонда животных демонстрирует ныне бионика (многочисленные условия инженерных конструкций, основанные на изучении морфологии и функций некоторых органов диких животных и т. д.). Установлено, что некоторые беспозвоночные (губки, двустворчатые моллюски) способны аккумулировать большое количество радиоактивных элементов и ядохимикатов. Следовательно, они могут служить индикаторами загрязнения природной среды.
В конце ХХ в. в связи с успехами генной инженерии особую актуальность приобрел вопрос генетического загрязнения. Ученые озабочены возможностью случайного (так и преднамеренного) выброса организмов благодаря бесконтрольной генно-инженерной биотехнологии. Попав во внешнюю среду такие микроорганизмы способны вызвать эпидемию, защититься от которой будет крайне сложно. Это может привести к нарушению экологического равновесия на планете. В результате операций с геном может произойти генетическая эрозия – потеря существующего генофонда вида.
В ХХI в. может возрасти риск загрязнения природного генофонда продуктами генной инженерии, полученными в частности, на основе генома млекопитающего. При этом ученые подчеркивают, что наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которые находятся на стадии деградации. Межвидовая гибридизация и гибридизация между подвидами – явление широко распространенное. Изменение условий обитания может провоцировать указанную гибридизацию. Ее угроза наиболее вероятна для регионов с антропогенной трансформированной средой и нарушениями популяционных механизмов регуляции численности (Денисов, Денисова, Гутенев и др., 2003). Почему необходимо сохранить генетическое разнообразие? К основным причинам его сохранения можно отнести: 1) этическая, каждый биологический вид имеет право на существование; 2) красота природы в первую очередь выражается в разнообразии, в том числе в генетическом; 3) снижение видового и генетического разнообразия подрывает процесс эволюции жизни на Земле; 4) дикая природа – источник селекции домашних растений и животных, а также генетический резервуар, необходимый для обновления и поддержания устойчивости сортов; 5) дикая природа – источник лекарств (Голубев, 1999).
Рис. 14. Леса наиболее биопродуктивные экосистемы
Охрана генофонда должна осуществляться комплексно. Прежде всего, следует широко пропагандировать идею уникальности всего живущего и необходимости сохранения большинства организмов. Большую роль в охране генофонда играют, и будут играть заповедники и резерваты. На их территориях сберегаются природные сообщества, не нарушаются условия для существования отдельных видов растений и животных, а также запрещается добыча отдельных животных и сбор растений, регламентируется их использование.
Среди мер, направленных на сохранение биологического разнообразия основными являются: 1) сокращение загрязненности среды; 2) защита отдельных видов или групп организмов от чрезмерной эксплуатации (создание Красных книг, регулирование охоты и торговли ими, реинтродукция видов в дикую природу – бизон, зубр, лошадь Пржевальского); 3) создание и расширение сети охраняемых экосистем, где защита среды обитания различных видов является главной задачей – биосферных заповедников, национальных парков, заказников и т. п.; 4) сохранение отдельных видов организмов (консервация генофонда исчезающих видов) в ботанических садах или в банках генов. Одним из современных методов сохранения генофонда исчезающих видов растений и животных является метод криогенной консервации. Этот способ предполагает глубокое замораживание (– 196 оС) клеток организмов и их длительное хранение с целью сохранения наследственного материала. Хранение может осуществляться до тех пор, пока не будут найдены пути восстановления вида; 5) Переход к управляемой эволюции по отношению ко все большему числу видов и групп (развитие инженерной генетики, клонирование животных).
Демографическая проблема
Сегодня демографическая (от греч. demos – народ и grapho – пишу) проблема одна из главных глобальных проблем человечества. Демографическая проблема определяется основными процессами, которые происходят в обществе – рождаемость, смертность (в том числе детская), прирост населения, естественная продолжительность жизни, преждевременная гибель, численность населения, его состав, географическое распределение, плотность населения и миграции и т. п. Все эти демографические процессы связаны с народонаселением. Увеличение численности населения Земли стимулируют рост промышленного производства, числа транспортных средств, приводят к росту производства энергии и потреблению минерально-сырьевых ресурсов. Таким образом, население является основным потребителем природных ресурсов и во многом определяет техногенную нагрузку на окружающую природную среду. Кроме того, продолжительность жизни населения, по данным ВОЗ, определяется на 50 % от условий и образа жизни. Геоэкологическая обстановка, степень антропогенного загрязнения окружающей среды выступают одним из факторов, определяющих продолжительность жизни населения в современном обществе.
К началу ХХI в. в мире возобладали две тенденции в развитии народонаселения: демографический взрыв и демографический кризис.
Демографический взрыв – резкое увеличение численности населения, связанное с улучшением социально-экономических или общеэкологических условий жизни. Анализ динамики численности населения Земли показывает, что 1 млрд. человек человечество достигло в 1830 г., 2 млрд. человек – в 1930 г., 3 млрд. человек – в 1960 г., 6 млрд. человек – в 2000 г. Ожидается, что к 2100 г. численность населения Земли достигнет 10 – 12 млрд.человек.
Наиболее резкое ускорение темпов роста народонаселения произошло начиная с 1960-х гг. в странах Азии, Африки, Латинской Америки. Особенно высокими оказались показатели рождаемости в исламских странах, где сохранился патриархальный уклад жизни.
Демографический взрыв, развиваясь стихийно, приводит к сильнейшему обострению социально-экономических проблем, в том числе и экологических проблем. Для многих развивающихся стран характерны голод, эпидемии, безработица и др. Мировая общественность оказывает таким странам существенную гуманитарную помощь. Снижение деторождения одна из первоочередных задач в этих странах. С этой целью на государственном уровне разработаны и внедряются в жизнь различные программы планирования семьи (Китай, Индия). К сожалению, не во всех странах третьего мира применяются меры по ограничению рождаемости.
Демографический кризис – снижение рождаемости и естественного прироста населения, приводящая к сокращению численности населения и старению населения. Причины демографического кризиса различны. Для малых коренных народов главной причиной является резкое изменение среды обитания, распространение эпидемий, болезней, алкоголизма, наркомании и т. д. В последние годы принимаются кадинальные меры по защите среды обитания коренного населения, по восстановлению традиционного природопользования.
В развитых экономических странах главной причиной кризиса является образ жизни современного общества, связанный с потребительским мировоззрением. Главным смыслом жизни у большинства людей в таком обществе становится достижение максимального материального успеха и комфорта. Это привело к смене духовных ценностей во имя так называемой личной свободы, которая чаще всего сводится к свободе разврата, насилия и других «прелестей» современной цивилизации, к резкому ускорению ритма жизни, психологическому напряжению, стрессу, специфическим заболеваниям и т. д. (Зверев, 2005). Следствие этого – разрушение смей, брошенные дети, ранние аборты, потеря молодыми женщинами способности деторождения, полная бездуховность и безнравственность, что обусловливает снижение рождаемости и медленное вымирание целых народов.
К сожалению демографическая ситуация в России продолжает оставаться негативной. Наблюдается естественная убыль населения, сокращается средняя продолжительность жизни наблюдается превышение смертности над рождаемостью. Во многих регионах странах наблюдается процесс резкого старения населения (Новгородская, Псковская области). Преодолению демографического кризиса должна способствовать комплексная государственная программа по возрождению семьи.
Геоэкологические проблемы использования водных
ресурсов
Водные ресурсы – вода, используемая в хозяйственной деятельности человека. Водные ресурсы Земли складываются из воды Мирового океана (96,5 % от общих запасов воды в гидросфере), подземных вод (1,7), ледников и постоянных снегов (1,7), рек, озер, почвенной и атмосферной влаги и др. Водные ресурсы – важнейших природный ресурс, необходимый для хозяйства, организмов, человека. Водные ресурсы распределены на Земле неравномерно. В этом состоит первая проблема в использовании водных ресурсов. Во многих районах земли люди и хозяйство страдают от дефицита или избытка водных ресурсов.
К геоэкологическим проблемам использования водных ресурсов относятся.
1. Загрязнение воды – привнесение в воду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов или превышение в настоящее время их среднемноголетнего уровня концентрации, приводящее к негативным геоэкологическим последствиям. Загрязнение вод может возникать в результате как естественных причин (береговая эрозия, абразия, разложение органики), так и под действием деятельности человека. Основные виды загрязнения: химическое (тяжелые металлы, пестициды, синтетические поверхностно активные вещества, бытовые стоки, нефтепродукты, детергенты), физическое (тепловое, радиоактивное), биологическое или микробиологическое (патогенные микроорганизмы, продукты генной инженерии), органическое (фекалии, органические и минеральные удобрения, остатки плодов и овощей). Основными отраслями, загрязняющими водные ресурсы, являются химическая, целлюлозно-бумажная, нефтехимическая, текстильная, металлургическая. В большей степени эта проблема свойственна для поверхностных вод, Мирового океана, в меньшей степени – для подземных вод. В результате загрязнения ухудшается качество воды, что требует дополнительные расходы на ее очистку.
К геоэкологическим последствиям загрязнения вод можно отнести: а) физиологические изменения (нарушение роста, дыхания, питания, размножения организмов); б) биохимические изменения (нарушение обмена веществ, накопление химических элементов в организме); в) патологические изменения (возникновение заболеваний, новообразований, гибель организмов в результате кислородной интоксикации); г) визуальное загрязнение среды.
2. Истощение вод – уменьшение минимально допустимого стока поверхностных вод или сокращение запасов подземных вод. Минимально допустимым стоком является сток, при котором обеспечивается экологическое благополучие водного объекта и условия водопользования. Из поверхностных водных объектов допускается изъятие ¼ речного стока. Истощение водных ресурсов свойственно в первую очередь подземным водам. В результате интенсивного водозабора в крупных городах (Токио, Мехико, Москва) происходит : 1) падение пьезометрического уровня подземных вод; 2) образование депрессионной воронки и иссушение грунтов; 3) ухудшение качества воды в результате подтягивания подземных вод нижерасположенных водоносных горизонтов; 4) возможно оседание земной поверхности; 5) в долинах малых рек сокращается речной и родниковый сток, в целом происходит иссушение ландшафта. Истощение водных ресурсов вызывает необходимость поиска новых источников водоснабжения населения и хозяйства.
3. Эвтрофикация водоемов – процесс, связанный с поступлением в водоемы большого количеств биогенов, вызывающих резкое увеличение биологической продуктивности водоемов и «цветение» воды. В результате разложения водных растений после их отмирания расходуется большое количество кислорода. Это может привести в летний период к массовому замору рыб и образованию сероводорода. Чтобы предотвратить это процесс следует в первую очередь уменьшить приток биогенных веществ. Для этого необходимо сократить применение удобрений в сельском хозяйстве и сбросы навозной жижи в водоемы. Для борьбы с евтрофикацией применяют два метода: механического удаления водной растительности и применения химических препаратов (гербицидов).
4. Зарегулирование речного стока выражается в строительстве на водотоках плотин и водохранилищ. В результате этого происходит увеличение объемов водных ресурсов, значительно сокращается скорость течения, изменяется водный режим водотоков (вследствие замедленного водообмена) и микроклимат прилегающих территорий, происходит подтопление территории, прилегающей к водохранилищу. Качество воды в водохранилищах снижается. Это часто проявляется в увеличении инфекционной заболеваемости населения. Первые плотины появились в мире еще 4 – 4,5 тыс. лет тому назад. В настоящее время в мире существует около миллиона водохранилищ.
5. Переброска речного стока. Для водо-дефицитных районов мира актуальным для развития экономики является переброска части речного стока. Сейчас масштабы переброски речных вод возросли. Главным потребителем воды является сельское хозяйство. Геоэкологические последствия проектов перебросок воды многочисленны и комплексны, такие как засоление и заболачивание почв, ухудшение качества воды, деградация ландшафтов. Такие проекты являются дорогостоящими и сложными с юридической точки зрения.
6. Качество воды – важнейший показатель качества окружающей природной среды. Это связано с высокой потребностью водных ресурсов в хозяйственной и бытовой деятельности людей. От качества воды зависит уровень заболеваемости населения. Многие заболевания передаются через воду, например дизентерия, холера и др. От диареи ежегодно во всем мире умирает 3 млн. детей в возрасте до 5 лет. Природные воды содержат много растворенных химических веществ. Обычно естественная концентрация солей в воде не превышает 1 г/л. Вода является средой для организмов, где можно обнаружить взвешенные вещества, естественные загрязнители, влияющие на качество воды.
Деятельность человека превращает реки в сточные канавы, иногда с высоким уровнем загрязнения. Главными источниками загрязнения природных вод являются предприятия черной и цветной металлургии, химической, нефтяной, угольной, целлюлозно-бумажной промышленности, сельское и коммунальное хозяйство. Ежегодно в России сбрасывается 59 км3 сточных вод. Они требуют 10 – 12 кратного разбавления. К основным показателям, определяющим качество природных вод относятся: растворенный кислород, БПК (биологическое потребление кислорода), содержание в воде микроорганизмов – коли-титр, показывающий содержание в воде кишечной палочки, содержание аммония (NH4), нитратов, нитритов, нефтепродуктов, фенолов, СПАВ, тяжелых металлов. Санитарно-гигиеническим показателем качества воды является ПДК. Существует две категории источников загрязнении: 1) источники точечного загрязнения (промышленные предприятия, очистные сооружения); 2) источники рассеянного загрязнения (сельскохозяйственные поля, лесные массивы, в которых применялись ядохимикаты). Основными индикаторами загрязнения вод являются: 1) микробиологические показатели; 3) взвешенные вещества (мутность и прозрачность воды); 4) органические вещества (кислород, БПК, ХПК, фосфаты); 5) биогенные вещества (азот, фосфор); 6) основные ионы: Са2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO4 2-, HCO32- ; 7) неорганические загрязнители (Al, As, Cd, Cr, Co, H2S, Fe , Pb, V); 8) органические микро загрязнители (пестициды, бензапирен, бифенилы и др.).
К основным геоэкологическим проблемам, связанным с ухудшением качества природных вод относятся: 1) заражение патогенами как фактор высокой заболеваемости и смертности от желудочно-кишечных болезней. Он зависит от плотности населения, санитарного состояния систем водоснабжения; 2) загрязнение органическими веществами (например, пестицидами); 3) загрязнение взвешенными веществами (частицы почвы в результате эрозии увеличивают заиление русла, ухудшая условия судоходства); 4) асидификация водоемов; 5) евтрофикация водоемов; 6) загрязнение воды тяжелыми металлами.
Россия является морской державой. Среди морей, ее омывающих выделяются с геоэкологической точки зрения внутренние моря. Режим таких морей (Каспий, Азовское, Черное и Белое моря) отличается замедленным водообменом с океаном. В тоже время с речным стоком в эти моря ежегодно поступает большое количество загрязнителей. К основным проблемам замкнутых морей России относятся: загрязнение водами речного стока и сточными водами населенных пунктов, влияние на организмы в результате вылова и браконьерства; влияние военных объектов на морскую среду; для Черного моря характерна зона сероводородного загрязнения.
Проблемы обезлесения и опустынивания
Биота играет исключительно важную роль в функционировании экосферы Земли. Лес – один из основных типов растительности, состоящий из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых и других растений, включающий животных и микроорганизмы, биологически связанные в своем развитии и влияющие друг на друга и на внешнюю среду. Суммарная биомасса лесов составляет 90 % всей растительной биомассы суши. Годовая продуктивность лесов оценивается в 80 млрд. т сухого вещества (Реймерс, 1990). Значение лесных ресурсов огромно (древесина, бумага, лекарства, краски, каучук, плоды, источник кислорода, местообитание животных, регулятор климата и водного режима). В настоящее время леса занимают около 27 % площади суши. Сведение лесов планеты началось более 9 тыс. лет назад в связи с возникновением и развитием земледелия. Тенденция обезлесения территории еще более усилилась, когда в ряде стран началась промышленная революция. Только за последние 200 лет площадь лесов на Земле сократилась в два раза (Марков, 2004). Сегодня массивы естественных лесов в европейских странах сохранились лишь в труднодоступных горных районах, в заповедных местах. В то время как обезлесение умеренного пояса к настоящему времени в основном прекратилось, сокращение площади тропических и экваториальных лесов продолжается, например в Амазонии.
К факторам обезлесения следует отнести: расширение площади сельскохозяйственных земель, строительство дорог, водохранилищ, населенных пунктов, добычу полезных ископаемых, заготовку древесины. Большой урон лесу наносят пожары и вредные насекомые. Часть лесов страдает от кислотных дождей. Уничтожение лесов приносит ряд геоэкологических последствий: 1) активизируются эрозионные процессы; 2) мелеют и заиливаются реки; 3) лесная почва быстро теряет свое плодородие; 4) изменяется микроклимат территории; 5) животные лишаются своего привычного местообитания и пищевых ресурсов.
Рис. 15. Обезлесение местности
Пустыни в отличие от лесов – экосистемы с низкой биологической продуктивностью. Общая площадь пустынь и полупустынь на земном шаре составляет 48,4 млн. км2 или 43 % площади жизнепригодной суши (Реймерс, 1990). Опустынивание – потеря местностью сплошного растительного покрова с невозможностью его само возобновления. Территория пустынь непрерывно растет. Причем в течение последних 100 лет опустынивание происходит в нарастающем темпе, поглощая потенциально плодородные Земли. Скорость опустынивания составляет до 21 млн. га в год (Марков, 2004). Первые пустыни появились на Земле еще до человеческой цивилизации. Человек, однако, внес свой вклад в процесс образования пустынь. Территория междуречья Тигра и Евфрата, некогда представлявшая леса, в настоящее время является солончаковой пустыней. В Европе пока единственная антропогенная пустыня образовалась в Калмыкии. В 1988 г. эта территория объявлена зоной экологического бедствия.
Опустынивание является в значительной степени саморазвивающимся процессом. С исчезновением растительности увеличивается альбедо, снижается транспирация, возрастает вероятность наступления засух. Ландшафты пустынь особенно уязвимы, слабо устойчивы. Антропогенными причинами опустынивания является : уничтожение растительности, распашка земель, неумеренный выпас домашнего скота. Следствием опустынивания является дефляция, приносящая огромный материальный ущерб. Различают две формы опустынивания: дезертификацию – расширение ареала пустыни и дезертизацию – углубление процесса опустынивания на месте.
Геоэкологические вопросы урбанизации
Урбанизация – одна из глобальных, общемировых проблем человечества. Урбанизация – процесс повышения роли городов в жизни общества, рост городов и городского населения мира, формирование новых форм расселения, таких как агломерации и мегалополюсы. К основным причинам урбанизации следует отнести: 1) миграцию людей из сельской местности в города; б) прирост населения в городах достигается за счет превышения рождаемости над смертностью и за счет механического притока населения. К 2025 г. городского населения на Земле будет 2/3 от общей численности на Земле. Самые высокие темпы урбанизации (5 % в год) характерны для беднейших, наименее развитых стран. В развитых странах в отдельных регионах, например с благоприятным климатом, тоже отмечаются высокие темпы урбанизации.
Урбанизация преобразует природный ландшафт, создавая в крупных городах особую городскую (урбанизированную) среду. Природные городские ландшафты весьма примитивны. Это парки и скверы, редко леса антропогенного происхождения и побережья морей и рек. Из фауны сохранились отдельные виды птиц и животные в очень простых и неустойчивых экосистемах. Широко встречаются немногие, толерантные к человеку виды, паразитирующие на отходах деятельности человека (крысы, вороны, тараканы, мыши). Лишь литогенная основа остается наименее трансформированной (Голубев, 1999). Городские ландшафты не могут существовать без поддержки человека. Для этого в городах существует специальная коммунальная служба. Природные условия, в которых находится урбоэкосистема, во многом предопределяют характер геоэкологических проблем. Так, например, высокое загрязнение воздуха в Лос-Анджелесе, Мехико, Сантьяго связано в первую очередь с расположением этих городов в межгорных котловинах, благоприятных для накопления в воздухе вредных веществ. В Джакарте и других крупных городах, расположенных во влажных тропиках, актуальны проблема качества питьевой воды и проблема водоотведения. Диарея, возникающая вследствие употребления загрязненной воды, является в Джакарте причиной 20 % случаев смерти детей в возрасте до пяти лет (Голубев, 1999). В условиях тундры, где расположен Норильск, крайне уязвимой от загрязнения оказывается мохово-лишайниковая растительность.
Рис. 16. Техногенный пейзаж агломерации
Большие города в настоящее время представляют собой зоны экологического бедствия различного вида и напряженности. К основным геоэкологическим проблемам урбанизации следует отнести: 1) загрязнение природной среды; 2) проблему ликвидации и утилизации твердых бытовых отходов; 3) проблему истощения подземных вод; 4) проблему активизации экзогенных процессов – эрозии, оползнеобразования, заболачивания, карста, термокарста; 5) проблему сохранения и восстановления растительности; 6) проблему загрязнения поверхностных водоемов, в том числе микробиологическими загрязнителями.
Необходимым условием улучшения городской среды является рациональность ее территориальной организации. Выделяют следующие функциональные зоны: промышленную, селитебную, транспортную, рекреационную, коммунально-складскую. В пределах промышленной зоны вокруг предприятий выделяют санитарно-защитные зоны, созданные для ослабления химического, шумового загрязнения, ионизации, вибрации, электромагнитного поля. К экологизации городской среды относятся создание каркаса зеленых насаждений (парки, скверы, лесопосадки). В условиях высокого уровня загрязнения необходимым элементом является мониторинг природной среды.
Энергетическая проблема
Энергетику называют основным движущим фактором развития всех отраслей экономики, базой повышения производительности труда и благосостояния населения каждой страны. Структура производства электроэнергии в России (2000) такова: ТЭС – 66,5 %, ГЭС – 18,8 %, АЭС – 14,7 %. В настоящее время существенное внимание обращено на экологический аспект развития энергетики. От разумного развития мировой энергетики сейчас зависит экологическое благополучие экосферы, ибо половина всех «парниковых» газов создается в энергетике. Кроме того, развитие теплоэнергетики значительно сокращает топливно-энергетических ресурсов (нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, горючие сланцы). Предприятия теплоэнергетики являются источником загрязнения атмосферы, почвы, водоемов. Таким образом, сущность энергетической проблемы в ограниченности традиционных источников энергии, быстрым росте извлечения из недр минерального топлива, возросшее его потребление, удорожание добычи из-за ухудшающихся условий залегания.
Производство электроэнергии на гидроэлектростанциях не вызывает загрязнения окружающей природной среды, однако плотины гидроэлектростанций нарушают экологический баланс водоема, препятствуют свободной миграции рыбы, вызывают подтопление и заболачивание прилегающих ландшафтов, активизируют экзогенные процессы. Огромные по площади водохранилища существенно изменяют микроклимат прилегающих территорий.
Атомная энергетика считается «экологически чистой» так как не загрязняет окружающую природную среду. Однако после аварии на Чернобыльской АЭС стало ясно, что атомная энергетика при нынешней надежности атомных электростанций не только не является экологически чистой, но представляет серьезную угрозу для всего живого на Земле. Опасна эксплуатация АЭС в сейсмоопасных зонах, на тектонических разломах, вблизи крупных агломераций. В настоящее время идет дискуссия ученых о целесообразности строительства новых АЭС. В тоже время если бы те 16 % мирового производства электроэнергии, которые сейчас дают АЭС, производили бы ТЭС, даже оборудованные самими современными газоочистными сооружениями, то в атмосферу поступило бы еще дополнительно 1,6 млрд. т СО2, 1 млн т NOX, 2 млн т SО3 и 150 тыс. т тяжелых металлов (свинец, мышьяк, ртуть, кадмий и др.).
Рис. 16. Влияние тепловой электростанции на окружающую среду
Решение энергетической проблемы состоит в поисках новых технологий получения энергии. Развитие альтернативных видов энергетики (гелиоэнергетика, энергия ветра, энергия океана, биоэнергетика, геотермальная энергетика, водородная энергетика), практически не оказывающих влияния на окружающую природную среду, сдерживается по техническим причинам. Кроме того, использование таких видов энергетики потребует изъятия значительных земельных площадей для размещения установок. Надо учитывать и то, что их экологическая «чистота» берется без учета металла, стекла и других материалов, необходимых для создания таких «чистых» установок, да еще в огромном количестве.
15. Продовольственная проблема
Продовольственная проблема включает в себя ситуацию с обеспечением пищевых энергетических потребностей человека, выражающуюся в нехватке рационального питания. Продовольственная проблема тесно связана с демографической проблемой в развивающихся странах. В целом лишь 1/3 населения планеты получает полноценное питание. Более 500 млн человек голодают, около 1 мрлд. Человек испытывают явный недостаток в пище. Решение продовольственной проблемы зависит от интенсификации сельского хозяйства, развития устойчивого земледелия и животноводства.
Мировым сельским хозяйством освоено свыше 4 млрд. га (около 30 % площади суши), из которых около 1,5 млрд. га занимают пашни, плантации и сады и 2,8 млрд. га занимают луга и пастбища. Увеличение продовольствия требует увеличения площади сельскохозяйственных земель. Лучшие земли давно освоены. Свободные земли требуют проведения мелиорации. В результате неблагоприятных геоэкологических процессов (эрозия, засоление, заболачивание, стерилизация, изъятие под строительство и добычу полезных ископаемых и др.) ежегодно теряется до 7 млн га сельскохозяйственных земель.
Основным средством производства в сельском хозяйстве выступает – земля (почва). К сожалению во многих регионах Земли почвы теряют свое плодородие. Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Повышение плодородия почвы путем химической мелиорации одна из главных задач современного земледелия.
Во многих странах мира на базе успехов селекции дала временный положительный эффект «зеленая революция». Повышение урожаев базировалось на значительном увеличении расходования энергии, прогрессивных формах агротехники, широком применении минеральных удобрений. В странах, не располагавших такими ресурсами «зеленая революция» не дала существенных результатов.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Назовите основные причины обострения глобальных геоэкологических проблем в настоящее время7
2. В чем сущность проблемы нарушения термодинамического равновесия в экосфере7
3. Какова опасность для мирового сообщества загрязнения Мирового океана7
4. Что такое генетическое разнообразие7 Каковы последствия техногенного воздействия на генофонд7
5. Каковы на Ваш взгляд пути выхода из демографического кризиса7
6. В чем экологическая опасность увеличения площади пустынь и сокращения площади лесов на Земле7
7. Назовите основные геоэкологические проблемы, связанные с урбанизацией.
8. Каково Ваше отношение к альтернативной энергетике7
ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ
1. Особенности взаимодействия «Природы» и «Общества» на современном этапе и актуальность проблемы охраны окружающей среды.
2. Понятие «окружающая среда».
3. Окружающая среда как среда жизни человека.
4. Энвайроментология и ее отличие от экологии и биогеоценологии.
5. Основные свойства окружающей среды.
6. Основные виды состояния окружающей природной среды.
7. Оценка геоэкологического состояния воздушной, водной и биопочвенной сред.
8.Основные формы охраны окружающей среды.
9. Меры по улучшению качества окружающей среды.
10. История становления и развития геоэкологии. Вклад в развитие геоэкологии А. Смита, Т. Мальтуса, Ю. Либиха, Ч. Дарвина, Д. П. Марша, Э. Реклю, Э. Геккеля, А. И. Воейкова, В. В. Докучаева, Р. Шерлока, А. Е. Ферсмана, В. И. Вернадского.
11. Деятельность «Римского клуба» по исследованию глобальных геоэкологических проблем совеменности.
12. Структура геоэкологии.
13. Основные точки зрения на объект и предмет геоэкологии.
14. Геоэкосистема как объект геоэкологии.
15. Системный характер геоэкологических проблем.
16. Задачи геоэкологии.
17. Основные концепции и учения, послужившие теоретической и методологической основой формирования геоэкологии как науки.
18. Сущность геоэкологического подхода к исследованию объектов, процессов и явлений действительности и его отличие от экологического и географического.
19. Основные принципы геоэкологических исследований.
20. Методы геоэкологических исследований.
21.Понятие «антропогенное воздействие». Классификация антропогенных воздействий.
22. Антропогенные изменения природных процессов в геоэкосистемах.
23. Изменение природных систем в различные исторические периоды.
24. Экосфера Земли и ее вещественно-энергетические особенности. Роль биоты в функционировании экосферы.
25. Географическая среда.
26. Социально-экономические факторы преобразования экосферы.
27. Природные ресурсы и их классификация.
28. Геоэкологические последствия использования природных ресурсов.
29. Основные направления рационального использования и охраны природных ресурсов.
30. Исторические периоды взаимодействия «Природы» и «Общества».
31. История охраны окружающей среды на территории России.
32. Краткий обзор современных геоэкологических проблем в России и сопредельных странах СНГ.
33. Геоэкологические проблемы Республики Мордовия.
34. Социально-экономические причины обострения глобальных геоэкологических проблем.
35. Проблема милитаризации экономики и ее геоэкологические последствия.
36. Проблема нарушения термодинамического равновесия в экосфере.
37. Проблема асидификации атмосферы и ландшафтов.
38. Проблема деградации озоносферы Земли.
39. Проблема загрязнения Мирового океана.
40. Проблемы сохранения генетического разнообразия.
41. Демографическая проблема.
42. Геоэкологические проблемы использования водных ресурсов.
43. Проблемы обезлесения и опустынивания.
44. Геоэкологические вопросы урбанизации.
45. Энергетическая проблема.
46. Продовольственная проблема.
47. Геоэкологические проблемы Вашей местности и возможные пути их решения.