Раздел 3.2. Деградация почвы. Загрязнение атмосферы и воды. Ресурсный кризис

Как только люди обнаружили, что определенные виды, дикорастущих съедобных, растений можно выращивать в больших количествах, они стали искать пригодные для этого территории. Расчищали лесные участки, путем их выжигания, пепел же служил им в качестве удобрения. Через год–два плодородность почвы снижалась, урожайность падала, необходимо было расчищать под пашню новый участок. Лесные угодья оказались под угрозой. При резком увеличении населения за счет притока безземельных крестьян обрабатываемые участки не успевали восстанавливаться. Затем земля использовалась под пастбища. Через 20–30 лет, когда она полностью истощалась, и становилась бесполезной для любого вида сельскохозяйственной деятельности, люди ее покидали. Первые поселенцы в Америке так нещадно эксплуатировали землю, что за 100 лет погубили 20% пахотных земель. Район пыльных бурь в США возник в 1930-е годы по вине фермеров расчищавших поля для посева сельскохозяйственных культур. Бескрайние территории на юге американских Великих равнин «облысели», вереница пылевых бурь сдула плодородный слой. Это явление вошло в историю под названием «Пылевой котел».

К югу от Сахары в зоне засушливой саванны чрезмерный выпас скота и вырубка деревьев и кустарников разрушали почвы, сильные засухи 1970–80 годы превратили обширные пастбищные угодья в пустыню.

В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит деградация почвы, от ее загрязнения, применения ядов и удобрения для борьбы с вредителями изменяется химический состав. За последние 30 лет мировой фонд обрабатываемых земель сократился на 150 миллионов га. Высокие урожаи, получаемые с помощью минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов, дающие желаемый экономический эффект, скрывают прогрессирующую минерализацию почв. К настоящему моменту 32% обрабатываемых почв уже полностью эродированы.^*

Новые формы антропогенного рельефа создаются трудами инженеров и строителей. Народ Нидерландов с гордостью заявляет, что создал страну собственными руками. Благодаря мощной системе каналов и дамб, голландцы сумели отвоевать у моря около 40% своей территории. Некоторые из наиболее заселенных районов, в том числе города Амстердам и Роттердам расположены на огромных островах, называемых польдерами.

Современный мир ничего не значит без транспортных коммуникаций. При возведении человеком шоссейных и железных дорог на протяжении тысяч и тысяч километров уничтожается растительный покров, чья корневая система скрепляет почвы – это приводит к ее эрозии.

В условиях непрерывного усложнения инженерной деятельности нередкими стали выбросы в атмосферу смеси серы, серной кислоты, сажи и пепла. Результат реакции сернистого ангидрита и окислов азота (промышленных загрязняющих веществ) с водяными парами в атмосфере вызывает образование кислотных дождей. Одной из причин их образования являются разработки угольных месторождений, так как угольные газы содержат соединения серы. В результате наносится вред растительности, гибнет рыба и другие представители флоры и фауны, разрушаются здания, и наносится непоправимый ущерб почве. В результате резкого роста антропогенного давления на биосферу, резко меняется карта выпадения климатических дождей. Огромные территории уже испытывают засуху, другие районы напротив затоплены.

Исторически сложилось так, что лучшие земли оказались в пределах городских агломераций. Это естественно, ведь люди разбивали свои поселения среди плодородных нив. Растущие города постоянно увеличивают занимаемые площади. Так, около 500 лет назад Париж занимал территорию всего 8 км², в настоящее время его площадь около 480 км². Расширяясь, города соединяются друг с другом и образуют городские агломерации, ярким примером могут служить западные регионы центральной Англии. Еще больший масштаб занимают мегаполисы – городские агломерации сливаются в единую полосу длиной до 1000 км, такой пояс, например, есть, в Японии: Токио – Нагоя – Осака.

Все большее количество людей задумываются над решением экологических проблем. Всемирные «Зеленые» компании пропагандирующие прекращение уничтожения тропических лесов, которые исчезают с лица планеты со скорость 742 тыс. км² в год, проводят практические акции, субсидируя и проводя массовые посадки деревьев. Для решения экологических проблем данного характера проводится комплекс содержательных мер и методов по защите почвы, а соответственно всей флоры и фауны.

Атмосфера Земли позволяет сохранить естественное равновесие в течение сотен тысяч лет, однако теперь этому источнику жизни угрожают последствия человеческой деятельности: парниковый эффект, глобальное потепление климата, загрязнение воздуха, утоньшение озонового слоя и кислотные дожди.

За последние 200 лет, в результате всемирной индустриализации, нарушился пропорциональный состав газов, необходимый для сбалансированной атмосферы. Газы, присутствующие в атмосфере, задерживают тепло солнечных лучей, отражающихся от поверхности Земли. Однако из-за загрязнения воздуха слишком большое количество тепла удерживается в атмосфере, что приводит к потеплению климата во всем мире. В результате, только за последнее столетие средняя температура на планете увеличилась на пол градуса Цельсия, а прогнозируемое в дальнейшем ее увеличение к середине 21 века до 4,5⁰ С.

Озоновый слой в стратосфере защищает нас путем поглощения солнечных ультрафиолетовых лучей. Однако, широкое применение во всем мире хлор - и фтор - содержащих углеводородов, используемых в аэрозольных баллончиках и холодильниках, привело к тому, что поступающее в воздух количество этих газов превышает поглощающие возможности атмосферы. По мере подъема вверх эти газы распадаются и образуют газ разрушающий озон. Впервые об этом явлении сообщили исследователи Антарктиды в 1985 году. В 1995 году озоновая дыра появилась над Арктикой и частью северной Европы.

Одну из опасностей для человека представляют выхлопные газы автомобилей, и других установок, работающих на жидком топливе. Они содержат ядовитые соединения: окись углерода, продукты неполного сгорания углеводородов, окиси азота, свинца. Использование бензина в качестве топлива приводит к сильному загрязнению атмосферы. Решение покончить с выхлопными газами благодаря дизельному топливу было преждевременным, на этапе выхода переработанного дизельного топлива, образуется канцерогенная пленка.

Довольно широко в автомобильной промышленности применяется газ, но его частые утечки и высокая вероятность взрывоопасности делают его использование небезопасным. Можно было бы использовать спирт, хотя это довольно дорогое удовольствие, да он и не менее взрывоопасен. Не дешевле обошлось бы использование растительных масел. Детонированием взрывоопасен водород. Электроаккумуляторы тяжелы и дороги, а солнечные батареи еще не достаточно совершенны. В некоторых странах используют неэтиловый бензин, содержащий свинец. Машины оборудуются катализаторами, превращающие вредные выхлопные газы в безвредные. Япония выбрала свой путь борьбы за экологически чистый воздух. Смена автомобилей у населения происходит с пятилетним интервалом, дальнейшее техническое обслуживание иномарки с более высоким выхлопным выбросом довольно дорого, дешевле купить новое авто. Старое же продается в другие страны, в частности в Россию.

Сжигание угля так же чревато экологическими последствиями. Углекислый газ один из продуктов сжигания угля и относится к газам, являющимся причиной парникового эффекта, тепло поглощается атмосферой, а не уходит в открытый космос, вследствие чего происходит глобальное потепление климата. Угольные газы содержат соединения серы, вызывающие кислотные дожди. Некоторые из них под действием солнечного света образуют соединения, вызывающие смог, который сегодня висит над многими столицами мира.

Окиси азота при взаимодействии с капельками воды в облаках приводят к выпадению кислотных дождей, загрязняющих водоемы и ведущих к гибели лесов.

Выбросы нефти в море происходят при мойке танкеров, авариях на морских нефтеперерабатывающих платформах и при ее транспортировке. Тонкая пленка (нефтяное пятно) разливающееся по поверхности воды ведет к массовой гибели морских птиц, животных и рыбы.

Радиоактивные отходы везут на захоронение в третьи страны.

Осушение болот, изменение русел, рек, и возрастающее количество промышленных стоков наносит непоправимый ущерб природным экосистемам. Воде, без которой невозможна жизнь, тоже требуется жизнь. Беспокойство вызывает не только уменьшение количества пресной воды, но и снижение ее качества.

Из-за отведения вод Амударьи и Сырдарьи от Аральского моря его обширные участки превратились в солончаковую пустыню. С 1960 года площадь Арала сократилась наполовину, рыболовство загублено, а дно моря сковано солончаковой коркой. Испарения водного зеркала уже не создают прохладного микроклимата, здешние места превратились в настоящее пекло.

Очистка и повторное использование воды в промышленном производстве – один из основополагающих методов рационального водопользования.

Природные ресурсы разделяются на две группы: возобновляемые и не возобновляемые. Возобновляемые ресурсы включают в себя воду, проходящую естественный цикл круговорота в природе, землю и лесные ресурсы при условии бережного отношения к ним. Нерациональное использование земли приводит к эрозии почвы. Засухи, горы, холодный климат делают 70% земельных ресурсов непригодными. Угроза нависла и над мировым запасом леса. Особенно это касается тропических лесов Латинской Америки и Южной Азии - среды обитания не менее половины видов живой природы. Леса защищают почвенный слой, предотвращают наводнения, способствуют стабилизации климата земли. Это не только источник древесины, но и место обитания самобытных племен, естественный ареал множества растений и животных.

Население планеты - это тоже ресурс. Достижение приемлемого равновесия между природными ресурсами и населением планеты - самая трудная задача на перспективу. Добыча полезных ископаемых не только истощает естественные запасы, но и наносит непоправимый урон окружающей среде, меняя ландшафт, вытесняя коренное население, отравляя реки и озера. Ископаемые топливные ресурсы: уголь, нефть, природный газ, образовывались в течение целых геологических периодов. Добытые из недр, они либо сжигаются, для получения энергии, загрязняя при этом окружающую среду, либо используются для производства материалов, не подлежащих повторному использованию.

Сейчас в промышленности используется около 80 металлов. Некоторые из них распространены достаточно широко, другие встречаются очень редко. Медь, например, составляет 0,007% земной коры, олово – 0,004%, свинец – 0,0016%, уран – 0,0004%, серебро - 0,000001%, золото - 0,0000005%.

В наше время остро стоит задача повторной переработки металлического лома. Уже сейчас половину железа и треть алюминия получают из лома. Повторная переработка снижает загрязнение окружающей среды, сберегает электроэнергию. К примеру, для получения тонны алюминия из лома, требуется лишь двадцатая часть энергии, которая расходуется на выплавку его из руды и обработку того же ее количества.

Несмотря на то, что в результате интенсивной геологической разведки в разных регионах мира регулярно открываются новые залежи сырья и минералов, процесс сохранения запасов природных ресурсов продолжается параллельно научно-техническому прогрессу. И только разумное, рационально-экономное использование минеральных богатств поможет в обозримой перспективе привести к тому, чтобы запасы в биосфере как можно дольше не истощались, сведя до минимума потери сырья при добыче, обработке, транспортировке.

Возросшая эксплуатация природных ресурсов, нарастающее загрязнение среды обитания отбросами промышленного производства, рост заболеваний, постоянный голод миллионов людей - для устранения всего этого требуются согласованные усилия науки и человечества в целом.

Вопросы и задания для самоконтроля:

Над каким материком была впервые обнаружена «озоновая дыра»?

Назовите год принятия Всемирной декларации прав человека.

Дайте определение рациональному использованию источников природного сырья.

Как изменился за последние 30 лет мировой фонд обрабатываемых земель?

В каком году была принята стокгольмская декларация по окружающей среде?

Дайте определение панспермии.

Назовите типы экологических систем и дайте им характеристики.

Дайте определение антропогенному давлению на биосферу.

Определите период именуемый «демографическим взрывом».