Лекция 17 Глобальный экологический кризис

17.1Последствия неолитической революции

17.2Загрязнение атмосферного воздуха

17.3Загрязнение водного бассейна

17.4Загрязнение почвы

17.5Отходы

17.6Классификация загрязнений окружающей среды

17.1 Последствия неолитической революции

В предыдущем параграфе мы упомянули о важном шаге в становлении современного человечества – неолитической революции. Однако результатом неолитической революции стало появление первых экологических кризисов.

Перейдя от собирательства и охоты к земледелию и животноводству, человечество обеспечило себя продуктами питания и получило возможности роста своей численности от миллионов к десяткам миллионов. Одновременно резко возросла численность сопутствующих человеку домашних животных – миллионные популяции домашних коз и овец, многие десятки тысяч голов лошадей, ослов и верблюдов сопутствовали неолитическому человеку. С целью расширения земледельческих угодий наши предки сжигали леса, разводили на пожарищах поля. Из-за примитивного земледелия эти поля быстро теряли продуктивность, тогда сжигались новые леса. Сокращение площади лесов вело к снижению уровня рек и грунтовых вод.

Факт. Крупнейшим экологическим результатом неолитического скотоводства стало возникновение пустыни Сахара. Еще 10 000 лет назад на территории Сахары была саванна, жили бегемоты, жирафы, африканские слоны, страусы. Человек перевыпасом стад овец превратил саванну в пустыню. Пересохли реки и озера, исчезли озера – исчезли бегемоты, исчезла саванна – исчезли жирафы, страусы, большинство видов антилоп. А вслед за этим исчез и крупный рогатый скот.

Проблема опустынивания из-за перевыпаса сохраняется и в наши дни. На территории России близ границ Калмыкии и Дагестана в 1952 г. было 25 тыс. гектаров подвижных песков, к 1991 г. их площадь возросла до 1 млн. 200 тыс. гектаров.

129

Менее заметным, но, несомненно, важным результатом освоения земледелия стало появление вокруг человеческих поселений синантропных животных. На запасах зерна кормились домовые мыши. В Средиземноморье, Месопотамии рядом с человеком поселилась 38-хромосомная форма черной крысы (Rattus rattus), а в Китае 42-хромосомная форма черной крысы. Черные крысы хорошо плавают и лазают. Каналы и реки не были для них препятствием. Со временем в большинстве поселений человека, не связанных с приречными и приморскими районами, черную крысу вытеснил более крупный и агрессивный вид – серая крыса, или пасюк (Rattus norvegicus). Крысы и паразитирующие на них блохи контактировали с живущими в дикой природе пустынными грызунами, в первую очередь с песчанками (подсемейство Gerbillinae). В Индии аналогичный контакт осуществлялся с дикоживущими видами крыс. Песчанки, дикие виды крыс были хранителями природных очагов чумы. Синантропные виды грызунов и их блохи обеспечивали перенос микробов чумы из природных очагов на популяцию человека. Человечество оказалось перед лицом массовых пандемий чумы, от которых вымирали десятки и сотни тысяч людей.

Опустынивание обширных территорий в неолите стало причиной глобального экологического кризиса (рисунок 17.1). Из него человечество вышло двумя путями: 1) продвижением на север и наступлением на степную зону, лесостепь и леса, где еще кочевали племена охотников и рыболовов. Здесь, в связи с таянием ледников, появлялись новые, ранее не освоенные человеком территории; 2) переходом к поливному земледелию в долинах великих южных рек – Нила, Тигра и Евфрата, Инда и Ганга, Янцзы и Хуанхэ. Именно там возникли древнейшие цивилизации.

Рисунок 17.1 – Бегемот, изображенный на скалах Ауанрхета в Сахаре. Рисунок датируется неолитом

130

Таким образом, человек от первоначального потребления природных богатств перешел к активному вмешательству в живую природу и ее преобразованию. Сегодня человек освоил не только всю территорию нашей планеты, не оставив ни одного незаселенного уголка (даже в Антарктиде есть научные станции), но и вышел в космос (пока, правда, только в околоземное космическое пространство), освоение которого уже вполне реально является делом завтрашнего дня, ближайшего будущего.

При этом масштабы созданной человечеством материальной культуры поистине огромны. Темпы ее развития постоянно увеличиваются, и вместе с этим увеличивается и воздействие человека на биосферу. Поэтому сейчас можно говорить о создании так называемой техносферы. Это понятие отражает совокупность технических устройств и систем вместе с различными видами технической деятельности человека. Ее структура достаточно сложна, так как включает в себя техногенное вещество, технические системы, живое вещество, верхнюю часть земной коры, атмосферу, гидросферу. Более того, с началом эры космических полетов техносфера вышла далеко за пределы биосферы и охватывает уже околоземное космическое пространство.

Техносфера все больше преобразует природу, изменяя прежние и создавая новые ландшафты, активно влияя на другие сферы и оболочки Земли. Сейчас наука и техника нацелены на максимальную эксплуатацию природных ресурсов, удовлетворение нужд человека и общества любой ценой. Последствия такого воздействия на природу удручают. На данный момент человечество в ходе своего вмешательства в природу уничтожило около 70 % естественных экологических систем.

Симптомом современного экологического кризиса является нарушение биотического круговорота вещества – человек стремится взять из природы как можно больше, забывая, что ничто не дается даром. Ведь глобальная экосистема – это единое целое, в рамках которой ничто не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеком, должно быть рано или поздно возмещено. Так, в доисторический период в почвах Земли было 2000 млрд. т. углерода, в конце 1970-х гг. –

131

1477 млрд. т., т. е. в год в среднем теряется 4,5 млрд. т. углерода. Причем эти потери существуют в виде таких отходов, которые природа переработать не может.

Факт. Обычный полиэтиленовый мешок разлагается около 100 лет.

Еще один признак экологического кризиса – истощение ресурсов редуцентов и продуцентов. Сокращается биомасса микроорганизмов. Вследствие этого, а также в результате роста отходов человека нет достаточного уровня самоочищения среды жизни. Более того, возникают негативные для биосферы и опасные для человека новые формы микроорганизмов, причем некоторые формы создает сам человек. Уже в конце 1980-х гг. под угрозой исчезновения было 10 % всего видового состава растений. Растительная биомасса снизилась более чем на 7 %, объем фотосинтеза сократился на 20 %.

Факт. По самым скромным подсчетам в Африке осталось менее 20 % реликтовых лесов, в Австралии – 25 %.

Так или иначе, человек играет заметную роль в изменении окружающей среды. Все негативные изменения мы относим к

загрязнениям окружающей среды. Поступление в природную среду любых твёрдых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов или видов энергии (звукового, электромагнитного или радиоактивного излучения) в количествах, вызывающих изменения состава и свойств компонентов природы и оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну, считается загрязнением окружающей среды. По происхождению загрязнения окружающей среды разделяют на антропогенные и естественные, по воздействию на организмы и экосистемы – на механические, физические, биологические и химические.

17.2 Загрязнение атмосферного воздуха

Атмосфера, как экологический компонент, – это слой воздуха в подпочве и над ее поверхностью, в пределах которого наблюдается взаимное влияние всех экологических компонентов (включая сам воздух). Поэтому загрязнение воздуха отража-

132

ется на изменении состава и свойств компонентов природы и здоровье человека.

К числу веществ, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль растительного, вулканического и космического происхождения; пыль, возникающая при эрозии почвы; частицы морской соли; туман; продукты сгорания при лесных и степных пожарах; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др. Эти загрязнения создают естественный фон.

По мере роста промышленного производства антропогенное загрязнение атмосферы Земли увеличивается.

В настоящее время в промышленно развитых странах ежегодно в атмосферу выбрасываются свыше 2,25 кг/чел, различных загрязнителей, в том числе – 1,5 кг/чел газообразных и 0,75 кг/чел твердых веществ.

Особо опасны выбросы электростанций, потребляющих уголь, – они составляют 133 млн. кг в год оксидов серы, 21 млн. кг оксидов азота, 5 млн. кг твердых частиц, которые и являются, в основном, причиной кислотных дождей.

Особенно высок уровень загрязнения воздуха в городах. Основным источником загрязнения воздуха в последнее время стал автомобильный транспорт – на его долю приходятся до 83 % выбросов вредных веществ в загрязненный воздух города. Важно отметить, что экосистемы крупного города уже не могут выполнять функцию его обеспечения чистым воздухом.

Факт. Случаи превышения максимальных концентраций до 10 ПДК зарегистрированы в 70 городах России.

Прогрессирует загрязнение атмосферы и насыщение биосферы тяжелыми металлами. Подсчитано, что за всю историю человеческого общества выплавлены около 20 млрд. т. железа. Количество железа в составе сооружений, машин, оборудования и т. д. сейчас исчисляется, приблизительно, в 6 млрд. т. Следовательно, примерно 14 млрд. т. рассеяны в окружающей среде за счет коррозии и др. процессов. Другие металлы рассеиваются еще значительнее. Например, рассеивание ртути и свинца составляет 80–90 % от их годового производства. При сжигании

133