Глобальные экологические изменения на земле на современном этапе

#ÔÀÉË: Ecology.INF #ÒÅÌÀ: "ÃËÎÁÀËÜÍÛÅ ÝÊÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÈÇÌÅÍÅÍÈß ÍÀ ÇÅÌËÅ ÍÀ ÑÎÂÐÅÌÅÍÍÎÌ ÝÒÀÏÅ" #ÐÀÇÄÅË: Ýêîëîãèÿ #ÍÀÇHÀ×ÅHÈÅ:Ðåôåðàò #ÔÎÐÌÀÒ: WinWord #ÀÂÒÎÐ: grenat03@mtu-net.ru #ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ: 2000, ÌÈÊÕèÑ, ÎÖÅÍÊÀ 5.

Р Е Ф Е Р А Т

Тема:

«ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

НА ЗЕМЛЕ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ»

О Г Л А В Л Е Н И Е

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБЩЕСТВА И ПРИРОДЫ. 5

Проблемы состояния природных ресурсов 5

Проблемы состояния окружающей среды 6

Глава 2. ВОДА. ЕЕ ГИБЕЛЬ - НАША ГИБЕЛЬ 7

Без воды нет жизни 8

Загрязнение водоемов промышленными и сточными водами 9

Загрязнение Мирового океана и морей 11

Глава 3. ВОЗДУХ. ИЗМЕНЕНИЯ В ГЛОБАЛЬНОМ МАСШТАБЕ 13

Атмосфера как природная система 13

Основные источники загрязнения атмосферы. 14

Экологические последствия 14

Изменения климата 16

Глава 4. П О Ч В А 17

Эрозия почв. Естественная и искусственная эрозия 18

Загрязнение, засоление и уничтожение почв 21

Глава 5. ЛЕС - ВАЖНЕЙШИЙ РАСТИТЕЛЬНЫЙ РЕСУРС ПЛАНЕТЫ 23

Сокращение лесных ресурсов и его последствия 23

Глава 6. ЖИВОТНЫЙ МИР 25

ЛИТЕРАТУРА 28

Введение

Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Для человека, как и для общества в целом, природа является средой жизни и единственным источником необходимых для существования ресурсов. Природа и природные ресурсы - база, на которой живет и развивается человеческое общество, первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностей людей.

Человек - часть природы и как живое существо своей жизнедеятельностью оказывает ощутимое влияние на природную среду. Однако это влияние несравнимо с тем воздействием, которое человек оказывает на природу благодаря своему труду. В отличие от животных, человек вышел из-под биологического контроля природной среды и получил возможность расширить объем своих потребностей далеко за рамки удовлетворения элементарных физиологических функций.

Преобразующее влияние человека на природу неизбежно. Вносимые его хозяйственной и иной деятельностью изменения в природу усиливаются по мере развития производительных сил и увеличения массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот.

В первобытном обществе, когда основным источником существования людей были охота и рыбная ловля, человек находился в большой зависимости от природных условий. В то время его влияние на природу, в частности на численность добываемых животных, было малозаметно.

С развитием скотоводства воздействие человека на природу усилилось. Неизбежное большое скопление скота на пастбищах сопровождалось изменением растительности и вытеснением диких травоядных животных с их коренных местообитаний.

Несравненно большие изменения в природу были внесены человеком в эпоху земледелия. Распашка степей, вырубка и выжигание под пашни лесов, сооружение в засушливых районах на реках ирригационных систем в корне изменили характер ландшафтов в местах обитания людей. Это положило начало сокращению водоносности рек, развитию эрозии почв, отразилось на животном мире. Некоторые ценные животные, лишившись коренных мест обитания, сократили численность или совсем исчезли. В то же время многие виды насекомых и грызунов получили новые благоприятные условия существования, размножились и стали вредителями сельского хозяйства.

Особенно крупные изменения в природу внесены человеком в эпоху капитализма с его промышленной техникой и частной собственностью на средства производства. Развитие промышленности потребовало вовлечения в хозяйственный оборот новых самых разнообразных природных ресурсов. Помимо расширения масштабов использования земель, лесов, животного мира, началась интенсивная эксплуатация ископаемых недр, водных ресурсов и т.д. Стихийная хищническая и все возрастающая по своим темпам и масштабам эксплуатация природы приводила к ее быстрому истощению.

Массовое истребление лесов вызвало глубокие изменения в гидрологии суши и водном режиме почв. Вследствие этого усилились процессы эрозии почв, появились разрушительные наводнения, обмелели реки и возникла проблема нехватки пресной воды, усилилось во многих регионах иссушающее действие климата.

Коренные изменения ландшафтов и интенсивный промысел отрицательно отразились на ресурсах животных. Одни из них полностью исчезли с лица Земли, другие стали редкими и оказались на грани вымирания, запасы третьих подверглись сильному сокращению.

Помимо истощения природных ресурсов, развитие промышленности создало новую проблему - проблему загрязнения окружающей среды. Оказались сильно загрязненными преимущественно промышленными отходами водоемы, атмосферный воздух, почва. Эти загрязнения не только крайне отрицательно сказались на плодородии почв, растительности и животном мире, но и стали представлять существенную опасность для здоровья людей.

Воздействие человека на природу достигло наибольшей силы за последнее время, в период высоких темпов роста всех видов материального производства и научно-технического прогресса.

В биосферу внесены вредные отходы промышленности, пестициды, избыток удобрений, радиоактивные вещества, перегретые воды электростанций и другие отходы хозяйственной деятельности человеческого общества.

В целом вносимые человеком изменения в природу приобрели настолько крупные масштабы, что они превратились в серьезную угрозу нарушения существующего в природе относительного равновесия и в препятствие для дальнейшего развития производительных сил.

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБЩЕСТВА
И ПРИРОДЫ.

Схема взаимодействия основных факторов в системе

“общество-окружающая среда”

Современный этап взаимодействия общества и природы характеризуется интенсивным вмешательством человека в природные процессы. Взаимоотношения общества с природой за исторически короткий промежуток времени стали одной из важнейших глобальных проблем, стоящих перед человечеством.

Природа - основной источник материальных благ, необходимых для жизни общества. Многообразие взаимосвязей общества и природы особенно отчетливо проявляется в сфере производственных отношений, отражающих специфику различных социально-экономических формаций.

Проблемы состояния природных ресурсов

В использовании природных ресурсов человечеству всегда приходилось считаться с ограниченностью их запасов. Вместе с тем история убедительно показывает, что применительно ко всем трем крупным категориям ресурсов - продовольствию, материалам и энергии - противоречие между потребностями общества и возможностями их удовлетворения пока решалось в пользу человека.

В эпоху научно-технической революции (НТР) резко усилилось воздействие человека на природу в целом и на ее главные компоненты - природные ресурсы. Хронологическое начало НТР обычно относят ко второй половине XX века, когда успехи естественных наук привели к коренному усовершенствованию многих машин, механизмов и технологических процессов, стимулировав тем самым быстрый рост производительных сил, а следовательно, и более интенсивное и разностороннее использование (извлечение и потребление) человеком природных ресурсов (минерально-сырьевых, почвенных, климатических, ресурсов биосферы и рекреационных).

Природные ресурсы по степени природного возобновления условно делят на две большие группы: возобновляемые (водные, климатические, биологические) и невозобновляемые (минерально-сырьевые). В скорости возобновления отдельных видов природных ресурсов наблюдается значительная дифференциация. Так, скорость природного возобновления (активность водообмена) для водных ресурсов гидросферы составляет для речных вод 12-14 сут, для водяных паров атмосферы она составляет 9-10 сут, а для Мирового океана равна примерно 3000 лет. Благодаря высокой скорости природного возобновления речные воды и водяные пары атмосферы в течение года как бы многократно увеличивают свои запасы. Низкая скорость природного возобновления минерально-сырьевых ресурсов, измеряемая многими миллионами лет, делает их практически невозобновляемыми.

Проблемы состояния окружающей среды

Вместе с интенсификацией использования природных ресурсов стремительно возросло и загрязнение окружающей среды отходами производственной деятельности. Загрязнение возрастало непропорционально большими темпами еще и потому, что на первых этапах НТР в области промышленного производства использовались отсталые технологии. Массовый выброс в атмосферу, гидросферу и почвенно-растительный покров вредных веществ и соединений принял опасный характер, могущий вызвать необратимые экологические изменения.

Можно выделить следующие основные экологические последствия НТР:

накопление гигантского объема промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов;

сброс огромного количества промышленных и коммунально-бытовых сточных вод в водные объекты суши, тепловое загрязнение водоемов;

прогрессирующее загрязнение Мирового океана, ставящее под угрозу функционирование его как важнейшего звена влагооборота на Земле; угроза истощения биологических ресурсов Мирового океана;

интенсивное загрязнение атмосферы промышленными выбросами, вызывающими опасность нарушения водно-теплового режима планеты и повреждения озонного слоя, который контролирует сохранность биосферы в целом;

резкое усиление водной эрозии; возникновение очагов пыльных бурь вследствие деградации сельскохозяйственных земель; снижение плодородия почв;

ухудшение качества окружающей среды в городских поселениях вследствие загрязнения атмосферы и водных источников, резкое возрастание уровня шума, вибрации и излучений, негативно влияющих на человеческий организм;

нарушение земель, не сопровождающееся их рекультивацией, в результате проведения в больших объемах горногеологических работ;

промышленное сведение в больших масштабах тропических лесов - одного из наиболее важных компонентов биосферы в целом, имеющего глобальное экологическое значение.

Глава 2. ВОДА. ЕЕ ГИБЕЛЬ - НАША ГИБЕЛЬ

Вода - вещество, жизненно необходимое для человека. Вода - распределитель солнечной энергии на Земле, главнейший творец климата, аккумулятор тепла, гигантский движитель, необходимый компонент всех технологических процессов в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Надо ли говорить, почему чистота источников, бережное отношение к воде являются постоянной нашей заботой.

Без воды нет жизни

Водная проблема стоит остро во всем мире.

Вода необходима для всех растений, животных и, конечно, для человека. Но запасы воды на Земле ограниченны, их ничем нельзя заменить. В древности воду считали одной из четырех основных стихий (наряду с землей, огнем и воздухом). Поэтому ключи, реки и ручьи почитались как обиталища богов и нимф, как дарители жизни и плодородия.

Три четверти поверхности нашей планеты покрыты водой. Общий объем водных запасов Земли - 1,4 млрд км³. Из этого объема 94,2% - соленая морская вода. Лед, лежащий вокруг полюсов и в горах, составляет еще 1,65%.

К числу пресных подземных вод можно отнести только 13,3% их общих запасов. Это наиболее ценный компонент гидросферы, что объясняется их широким использованием в жизни человека, промышленности, коммунально-бытовом водоснабжении, орошении и обводнении земель и т.д. Проблема глобальных и региональных балансов пресных вод суши выступает ныне как одна из актуальных проблем гидрологии. Широко обсуждаемая ныне проблема "водного кризиса" вызвана возможностью исчерпания пресных вод гидросферы в недалеком будущем. Масштабы их использования возрастают с каждым годом, тогда как меры по их умножению и охране пока еще недостаточны.

Из общего объема озерных вод 45% приходится на долю бессточных засоленных озер.

Особое значение имеет водяной пар, присутствующий в атмосфере, который играет роль фильтра для солнечной радиации, а вода на земной поверхности служит своего рода буферной системой, смягчающей действие экстремальных температур. И хотя он составляет ничтожную часть общего запаса воды (0,001%), его значение в определении климата огромно. Без атмосферной воды не было бы и погоды. Главным источником пара в атмосфере служит океан.

Единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод) осуществляется в процессе круговорота воды в природе. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающая перемещение и возобновление всех видов природных вод.

Роль воды как носителя жизни чрезвычайно велика. Человеческое тело примерно на две трети состоит из воды. Вода - важнейший “вид транспорта” для всех веществ в теле.

Человек использует воду и впрямую, и опосредованно: для питья, мытья, стирки, приготовления пищи, для охлаждения, для отдыха, спорта и развлечения, а также как путь транспортного сообщения.

К питьевой воде предъявляются особенно жесткие требования. Питьевая вода высокого качества используется не только для утоления жажды, но и для гигиенических целей, для приготовления пищи, как растворитель. Промышленность и сельское хозяйство используют чистую воду, называемую технической. Требования к ней ниже, чем к питьевой.

В пищу человеку идут многие водные организмы: рыба, ракообразные, моллюски и другие животные, водоросли и высшие водные растения. Таким образом, вода поставляет нам пищу. Тепловым электростанциям, нефтеперегонным заводам и многим другим промышленным установкам требуется большое количество воды для охлаждения.

Кроме того, вода с древнейших времен стала важнейшим и самым дешевым транспортным путем. Но использование воды для смыва и уноса всякого рода нечистот и отходов приобрело сейчас во многих районах слишком большой размах и переходит в злоупотребление.

Загрязнение водоемов промышленными и сточными водами

Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь требуется жизнь. Вода крайне чувствительная к загрязнению. Естественные условия, сложившиеся в водоемах, могут быть значительно нарушены человеком. Бытовые и промышленные стоки часто превращают прозрачные, богатые рыбой реки в мутные, дурно пахнущие, наполненные ядами и возбудителями болезней канавы. Бытовые стоки, богатые органическими веществами - пищевыми и другими отходами, особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ уходит очень много кислорода.

Основное значение имеют производственные сточные воды, содержащие различные химические вещества и вредно влияющие на рыб.

Наиболее сильно загрязняют поверхностные воды целлюлозно-бумажные фабрики, химические предприятия, нефтеперерабатывающие заводы, текстильные фабрики, горные установки, металлургические предприятия и т.д., а также сельское хозяйство. Основными загрязнителями в настоящее время являются нефть, фенолы, пестициды, сложные химические соединения, цветные металлы и т.д.

Все более широкое распространение находят моющие синтетические вещества. Наличие их в воде даже в незначительном количестве придает воде неприятный привкус и запах, а также ведет к образованию пены. Даже небольшая концентрация этих веществ приводит к гибели мелкого планктона и замору рыб.

Совсем недавно появилась угроза чистоте водоемов, созданная применением пестицидов. Попадая в водоемы, пестициды долго не поддаются биологическому распаду, накапливаются в планктоне, рыбе, а затем по биологической цепочке переходят в организм человека, действуя угнетающе на работу отдельных органов и организм в целом.

Кроме сточных вод, на качество водных источников могут влиять и многие другие загрязнения, попадающие в водотоки: продукты эрозии, хлориды, применяемые против обледенения дорог, соли, вымываемые из речных русел или выщелачиваемые из почв при орошении, ливневые воды с загрязненных территорий, и т.д.

Загрязнение поверхностных и подземных вод вызывает коррозию находящихся в воде бетонных и железобетонных конструкций, а также образование на них различных отложений. Это в конечном счете затрудняет и удорожает эксплуатацию сооружений.

Вредные последствия неудовлетворительного качества воды наблюдаются и при орошении сельскохозяйственных угодий: происходит засоление почвы, выщелачивание солей из нее, торможение биохимических процессов в почве и в клетках растений, повышение кислотности, занос полей грубодисперсными и коллоидными веществами.

В настоящее время хозяйственная деятельность человека привела во многих районах к усилению процессов эвтрофикации водоемов: в них в избыточных количествах стали поступать соединения углерода, азота, фосфора, что приводит к нежелательным последствиям.

В таких сильно загрязненных водоемах усиливается "цветение" - массовое развитие фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды. Результатом цветения воды является дефицит кислорода, появляется метан и сероводород. В результате рыба и другие животные погибают, а вода становится непригодной для бытовых нужд.

Из приведенных примеров видно, что вода, в больших количествах используемая человеком, нуждается в очень бережном отношении, в охране не только ее количества, но и качества.

Загрязнение Мирового океана и морей

За последнее время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мирового океана.

С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них сброс в моря промышленных бытовых стоков достиг такого объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха, курортов и пляжей. В наиболее сильной форме это проявляется в бухтах и заливах, где ограничен обмен воды с открытым морем.

Загрязнения моря пагубно отражается на туризме и отдыхе, на рыболовстве, затрудняет опреснение морской воды в тех случаях, когда ее нужно превратить в питьевую. Загрязнение моря - общемировая проблема. Как и в пресных водах, индикатором загрязнения может быть рыба.

Основным загрязнителем морей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из-под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т.д.

Загрязнение морей и океанов наносит огромный вред. От нефти гибнут многие водные животные, в том числе ракообразные и рыба. Очень часто рыба, остающаяся живой, не может быть использована из-за сильного нефтяного запаха и неприятного привкуса. Нефтяная пленка есть даже в антарктических водах, здесь от нее гибнут тюлени и пингвины.

Нефтяные "плавучие острова" странствуют по океаническим и морским течениям или приплывают к берегам. Попадая таким образом на берег, нефть делает непригодными пляжи, превращает побережье многих стран в пустыни. Такими стали многие участки западных берегов Англии, куда Гольфстрим приносит нефть из Атлантики. Нефть погубила многие европейские курорты.

Большую опасность представляет загрязнение Мирового океана радиоактивными веществами, заражению которыми подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации.

Но не только ядовитые химикаты, нефть угрожают жизни рыб, птиц и млекопитающих. Богатство живого мира сокращается и из-за других факторов. Например, рыболовные флоты различных государств ежегодно вылавливают из него 3 млн т рыбы - вдвое больше, чем 40 лет назад, и больше, чем ежегодный прирост численности внутри многих видов. Давно стали редкостью сельдь, морской язык (вид камбалы). Все чаще рыбаки расширяют свои зоны лова, все совершеннее становится техника. Но такое увеличение уловов не означает, что население стало есть больше рыбы.

Опасность вымирания целых популяций связана также с загрязнением и уничтожением мест нереста и откармливания молоди. Очень много грязи попадает на ватты - илистые пляжи, затопляемые приливом. А ведь ватты относятся к районам особой экологической важности. Уничтожение ваттов ведет к вымиранию десятков видов растений, а также мелких животных, необходимых для правильного функционирования пищевых цепей. Как подчеркивают специалисты-экологи, вымирание одного-единственного вида галофитов (растений, предпочитающих засоленные почвы) приведет к исчезновению 8-16 видов животных, питающихся этим видом. Понятно, почему ученые предостерегают от серьезных вмешательств в экосистему ваттового моря и требуют отменить планы строительства дамб.

Будущее биологических ресурсов Мирового океана находится под серьезной угрозой и нуждается в эффективных мерах по его охране от загрязнений. Мировой океан должен быть ареной международного сотрудничества в области рационального использования и охраны его ресурсов, предполагающего участие в международных программах всех государств, заинтересованных в сохранении Мирового океана в качестве важнейшей экосистемы мира.

Глава 3. ВОЗДУХ. ИЗМЕНЕНИЯ В ГЛОБАЛЬНОМ МАСШТАБЕ

Почти ежедневно в газетах пишут о загрязнении воздуха. Неудивительно: ведь эта тема очень важна, без воздуха не было бы дыхания, а без дыхания - жизни.

Атмосфера как природная система

Важнейшие климатические и экологические особенности Земли в решающей степени определяются наличием и свойствами ее газовой оболочки - атмосферы. Как и другие оболочки планеты, эта природная система оформилась не сразу, а в ходе длительной эволюции Земли. Считается, что первичная система возникла примерно 4,5 млрд. лет тому назад в ходе дегазации Земли в результате сложных химических и фотохимических реакций, происходивших под действием солнечной радиации.

Благодаря специфическому газовому составу, способности поглощать и отражать солнечную радиацию, озонному слою, в котором задерживается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятному температурному режиму и присутствию водяного пара атмосферу можно назвать одним из главных источников жизни на Земле.

Современное соотношение газов в атмосфере Земли не есть нечто первозданное. Его значительные, но чрезвычайно медленные изменения происходили и до появления техносферы. Лишь 100-150 лет назад определенные коррективы в естественные тенденции развития атмосферы начал вносить человек. Колоссальные запасы воздуха и кажущаяся беспредельность атмосферы породили убежденность в неисчерпаемости воздушного бассейна. Современные размеры вмешательства человека в атмосферные процессы (изъятие газов, технические выбросы и т.п.) измеряются астрономическими величинами. Естественные и техногенные процессы в атмосфере становятся угрожающе сопоставимыми.

Основные источники загрязнения атмосферы

Экологические последствия

Атмосфера как природная система имеет важнейшее значение для функционирования всех живых организмов, населяющих нашу планету. Однако человеческое общество, оказывая преднамеренные и непреднамеренные воздействия на атмосферу, меняет ее свойства в неблагоприятном направлении. Эти воздействия особенно возросли в современную эпоху.

Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. К первым относятся извержения пепла и газов вулканами, лесные и степные пожары, насыщенные солями морские брызги и туманы, пыль с эродированных почв и тонкий песок пустынь, растительная пыльца, микроорганизмы, выделения животных, а также космическая пыль.

В последние годы отмечается сильное загрязнение воздуха, связанное с расширением очагов промышленности, с технизацией многих областей нашей жизни. Действие вредных веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, накоплением в крупных городах, большой длительностью их нахождения в воздухе, особыми метеоусловиями и другими факторами. Загрязнение воздуха никак нельзя не принимать во внимание. В районах, где отмечаются высокая плотность населения, скопление заводов и фабрик, большая насыщенность транспортными средствами, загрязнение воздуха особенно быстро возрастает. В дни, когда из-за погодных условий циркуляции воздуха ограниченна, может возникать смог.

Основные источники загрязн0ния воздуха - автомобильный транспорт и промышленные предприятия.

К основным загрязнителям атмосферы относятся углекислый газ, окись углерода, окислы серы, окислы азота и малые газовые составляющие, способные оказать влияние на температурный режим тропосферы: окись азота N_>2>O, галогенуглероды (фреоны), метан (СН_>2>) и тропосферный озон (О_>3>).

Первостепенное значение среди составляющих атмосферу соединений отводится углекислому газу. В атмосферном воздухе его содержится 0,03%. Значительная часть углекислого газа поступает в атмосферу из естественных источников в результате дегазации верхней мантии и за счет вулканических выбросов, а также при сжигании угля, нефти и газа, то есть на тепловых электростанциях и котельных. Небольшие его количества безопасны, но в очень больших дозах он приводит к потере сознания и смерти. За последние сто лет содержание двуокиси углерода в воздухе выросло примерно на 14%, что связано со все увеличивающимися количествами сжигаемых угля и нефти, а также с вырубкой лесов, особенно тропических, которые извлекали часть СО_>2 >из атмосферы. Продолжающийся рост содержания углекислого газа в воздухе может привести через какое-то время к повышению температуры на Земле, т.к. “одеяло” из углекислого газа не будет пропускать в космос тепло, излучаемое Землей. Это так называемый парниковый (оранжерейный) эффект. Опасаются, что температура на нашей планете может повыситься на 1,5-3^оС.

Окись углерода (СО) - неощутимый, бесцветный и не имеющий запаха ядовитый газ, возникающий при неполном сгорании органических соединений. На воздухе он сравнительно быстро превращается в двуокись углерода. Высокие концентрации СО, возникающие в воздухе, загрязненном автомобильными выхлопами в часы пик или при погоде, способствующей смогу, особенно опасны для людей, страдающих болезнями сердца и сосудов. Основные источники этого газа - отопительные системы домов, автомобильные выхлопные газы и на третьем месте - промышленность.

Экологические последствия загрязнений атмосферы выбросами SO_>2> весьма велики. Проблема “кислотных дождей” переросла в глобальную проблему. Выпадающие “кислотные дожди” и продукты их превращений сказываются на состоянии поверхностных вод, почвенного и растительного покрова, вызывают ускоренную коррозию металлов, приводят к обесцвечиванию красок и т.д. Выпадающие “кислотные дожди” вызывают закисление водоемов, отрицательно влияют на почвенный и растительный покров. В озерах южной Скандинавии закисление воды вызвало понижение значений водородного показателя (рН).

Закисление озер отмечено также в других промышленно развитых странах. Снижение показателя рН стимулировало развитие процессов выщелачивания тяжелых металлов из горных пород.

Однако наиболее тяжелые последствия закисления испытывают водные экосистемы, в особенности ихтиофауна. Сокращается численность фито- и зоопланктона. В первую очередь погибают саламандры и лягушки. Причиной гибели рыб служит нарушение ионного и кислотно-щелочного равновесия в жабрах, которое наступает при уменьшении значения рН от 5 до 4. Биологическая продуктивность многих озерных водоемов резко сократилась.

Особую опасность для озонного слоя создают фреоны, которые используются в промышленности в качестве охладителей, а также в многочисленных аэрозольных баллонах.

Повреждение озонному слою наносит также закись азота N_>2>O, выделяющаяся в атмосферу в ходе минеральных удобрений.

Изменения климата

В последние годы все больше говорят и пишут о климате. Из-за высокой плотности населения, создавшейся в некоторых районах Земли, и особенно из-за тесных экономических взаимосвязей между районами и странами, необычные погодные явления, не выходящие, впрочем, за рамки нормального диапазона колебаний погоды, показали, насколько чувствительно человечество ко всяким отклонениям погоды от средних значений.

Климатические тенденции, наблюдавшиеся в первой половине ХХ века, приобрели новое направление, особенно в районах Атлантики, граничащих с Арктикой. Здесь стало увеличиваться количество льда. В последние годы наблюдались и катастрофические засухи. Неясно, в какой мере связаны между собой эти явления. Во всяком случае они говорят о том, как сильно могут изменяться погода и климат на протяжении месяцев, лет и десятилетий. По сравнению с прежними веками уязвимость человечества к таким колебаниям возросла, так как ресурсы пищи и воды ограниченны, а население мира все растет, развивается и индустриализация.

Изменяя свойства земной поверхности и состав атмосферы, выделяя в атмосферу и гидросферу тепло, человек все больше влияет на климат. Вмешательство человека в природные процессы достигло такого размаха, что, например, быстрое сведение лесов, особенно тропических, оказывается чрезвычайно опасным не только для тех районов, где оно проводится, но и для климата Земли.

Промышленные предприятия, сбрасывающие тепловые отходы в воздух или водоемы, выбрасывающие в атмосферу жидкие, газообразные или твердые (пылевые) загрязнения, могут изменять местный климат. Если загрязнения воздуха будут продолжать расти, они начнут сказываться и на глобальном климате .

Наземный, водный и воздушный транспорт, выбрасывая выхлопные газы, пыль и тепловые отходы, также может влиять на местный климат. Сказывается на климате и сплошная застройка, ослабляющая или прекращающая циркуляцию воздуха, и отток местных скоплений холодного воздуха. Загрязнение моря, например, нефтью влияет на климат обширных пространств.

Принимаемые человеком меры по изменению облика земной поверхности в зависимости от их масштабов и от того, в какой климатической зоне они проводятся, не только приводят к местным или региональным изменениям, но и затрагивают климат целых материков. К таким изменениям относятся, например, изменения землепользования, уничтожение или, наоборот, насаждение лесов, обводнение или осушение, распашка целины, создание новых водоемов - все то, что изменяет тепловой баланс, водное хозяйство и распределение ветров на обширных пространствах.

Глава 4. П О Ч В А

Как немыслима жизнь без воды и воздуха, так немыслима она и без почвы, на которой произрастают растения и обитает большинство животных.

Если сравнить космические снимки одной и той же территории, сделанные с перерывом в несколько лет, нетрудно обнаружить изменение ландшафта и состояния растительности, произошедшие в период между съемками. Где-то покрылись травами пески пустыни, где-то, напротив, вытоптаны пастбища и пески раздуваются ветром. В одном районе орошен большой массив засушливых земель и безводная прежде степь зеленеет посевами, в другом - осушены болота, сохнут леса и выгорают травы на лугах. И поскольку на космических снимках изображаются сразу огромные участки земной поверхности, можно составить представление об изменении природных условий под влиянием человеческой деятельности на обширных пространствах целых географических регионов.

Под влиянием человеческой деятельности на нашей планете ускоряется развитие неблагоприятных природных процессов - выдувание и смыв плодородного слоя почвы, засоление орошаемых массивов и т.п.

Антропогенное разрушение, или деградация почв возникает вследствие ошибок хозяйственной деятельности человека. Проявляются эти явления в физическом уничтожении верхних плодородных горизонтов почв, в загрязнении почв токсическими веществами, что ведет к резкому и быстрому снижению продуктивности почв и снижению урожаев сельскохозяйственных культур. Это и водная эрозия пахотных на склонах, оврагообразование на месте дорог, выдувание пахотного слоя ветрами (пыльные бури), уничтожение почвы карьерами, шахтами, терриконами, вторичное засоление орошаемых почв, пересушка болот и быстрое исчезновение торфяников - "сгорание", деградация пастбищ вследствие перегрузки поголовьем при выпасе скота.

Эрозия почв. Естественная и искусственная эрозия

Широкое использование земельных площадей привело к интенсификации опасного явление: водной и ветровой эрозии (дефляции), вызывающей количественное и качественное истощение земельных ресурсов. Под воздействием воды и ветра происходит вынос почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя, что снижает плодородие почвы.

Эрозия почти всегда существовала в природе как естественный процесс, скорость которого того же порядка, что и скорость процесса почвообразования. Это так называемая естественная геологическая эрозия, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и незаметно).

Наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью самой эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разрушительная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодородие. При этом процессы разрушения могут проходить в сотни и тысячи раз быстрее, чем при естественной эрозии.

Ускоренная эрозия - основной бич земледелия на всем земном шаре, выводящая из строя огромные площади плодородных земель.

Из всех стран мира наибольшего развития эрозия почв достигла в США. Еще в 1939 г. Было подсчитано, что за 150 лет истории США не менее 114 млн.га удобных земель подверглось разрушению или обеднению. Кроме того, на площади в 313 млн.га ускоренная эрозия снесла значительную часть верхнего почвенного горизонта, составлявшего слой пахотной земли. Каждый год с полей и пастбищ США эрозией уносилось 2,7 млрд.т твердого материала, из которых 650 млн.т во время паводков на Миссисипи. Эрозия почвы официально признана национальным бедствием США.

Ускоренная эрозия еще заметнее проявляется в тропических районах. В частности, на Мадагаскаре в результате выжигания лесов 80% всей территории подвержены действию активной эрозии. В Чили, где за последние годы площадь лесов сократилась с 60 до 25%, 72% земель охвачена эрозией, из них 17% уже практически потеряны для сельского хозяйства.

В нашей стране эрозия почв наиболее разрушительна в степной и лесостепной зонах, начиная от Карпат до южно-уральских степей и далее на юго-восток.

В результате эрозии к настоящему времени на нашей планете безвозвратно потеряно 130 млн.га плодородных земель. Ежегодно теряется 4100 га, и с каждым годом эта цифра увеличивается.

Ускоренная эрозия является следствием непродуманного использования почв и вызывается следующими основными причинами: бесконтрольной вырубкой лесов, неумеренным выпасом скота, неправильной пахотой на склонах, неправильными методами земледелия.

Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии, как водной, так и ветровой. Водная эрозия возникает в результате усиленного поверхностного стока талых и дождевых вод; ветровая - под влиянием иссушения почвы и потери ее структуры.

Водная эрозия почвы - это смывание или вымывание частиц почвы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами.

Водная эрозия распространена на земном шаре значительно шире, чем ветровая, и причиняемый ею вред более существенен. Вред этот выражается прежде всего в выносе поверхностным стоком воды плодородных частиц почвы, в ее выщелачивании, а в конечном итоге в частичной или полной потере плодородия земли. Вследствие смыва верхнего слоя почвы снижается урожай сельскохозяйственных культур.

Вред от водной эрозии выражается также в нарушении режима вод, что, в свою очередь, вызывает прогрессирующее иссушение эродируемых земель, наводнения, засорение русел рек наносами, заиление водохранилищ и прудов.

Ветровая эрозия, называемая также дефляцией, заключается в выдувании и перемещении ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород по земной поверхности. В результате сдувания частиц, а иногда всего пахотного слоя почва обедняется мелкоземом, гумусом, основными элементами, необходимыми для жизни растений; плодородие земли снижается или вовсе исчезает. Кроме того, выдувая из-под посевов почву, ветер обнажает корни растений, вследствие чего последние погибают. Наконец, перенесенные ветром частицы почвы, откладываясь толстым слоем в укрытых от ветра местах, приводят к гибели произраставший здесь растительный покров.

Ветровая эрозия существует с весьма давних времен, но особенно резко усилилась за последнее столетие. Это связано, как отмечалось, с уничтожением значительных площадей лесов, с нарушением целостности верхних слоев почвы при их обработке и использовании под пастбища, с коренным изменением на больших площадях ландшафтов, а в связи с этим и климата многих районов. Во многих странах все чаще и чаще стали возникать пыльные бури (наиболее острая форма проявления ветровой эрозии, бывает при очень сильных ветрах, поднимающих в воздух такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность и становится темным), переносящие огромные массы почвы на расстояние в сотни, а иногда и тысячи километров. Почвоведы Австралии по цвету облаков теперь уже определяют район, откуда пыль принесена, а географы встревожены перспективой развеивания поверхности Австралийского материка.

В России ветровая эрозия приняла угрожающие размеры еще в период капитализма в связи с усиленным и хищническим использованием природы.

Несмотря на ряд принятых мер, эрозия еще продолжает наносить ущерб сельскому хозяйству.

Ветровая эрозия особенно опасна для песчаных почв. Вырубка лесов или разрушение травяного покрова при перевыпасе скота на песчаных почвах и на окраинах песчаных пустынь приводит к передвижению песков и наступлению их на плодородные почвы.

Загрязнение, засоление и уничтожение почв

Большое значение в проблеме охраны плодородия почв приобретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ. Бурное развитие химизации всех отраслей народного хозяйства и быта резко увеличило масштабы загрязнения почвы химическими веществами.

Уже неудачный подбор минеральных удобрений может вызвать избыточное подкисление или подщелачивание почвы. Весьма отрицательно на почвах сказывается неумеренное применение пестицидов (гербидов, инсектицидов, дефолиантов). Установлено, что устойчивые пестициды, играя полезную роль в защите растений и животных от болезней, вредителей, сорняков, вместе с тем оказывают резко отрицательное влияние на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов.

Отравляющее влияние на почву оказывают отходы промышленного производства - газы металлургических заводов, выхлопные продукты автомашин, шахтные кислые сернистые воды, отходы нефтяных промыслов, пыль цементных заводов и пустой породы, выброшенной на поверхность в районе угольных копей и рудных месторождений. Особенно интенсивным загрязнение почвы бывает в окрестностях металлургических и химических предприятий. В почве накапливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец и другие элементы.

Засоление почв может происходить самыми различными способами. Одним из них является неумеренный, бессистемный полив при отсутствии дренажа. Засоление почв имеет значительные масштабы и представляет опасность для орошаемого земледелия, которое выдвигает ряд экологических проблем. Главная из них - борьба с вторичным засолением почв, которая актуальна в глобальном масштабе. Влияние засоления испытывает почти половина орошаемых земель мира.

Другая проблема, тесно связанная с первой: нормирование качества возвратных (дренажных) вод, сбрасываемых с полей орошения и содержащих включения минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов. Эта проблема особенно актуальна для пустынной и полупустынной зон, где водные ресурсы весьма ограничены и существует опасность их количественного и качественного истощения.

Осушение по своей принципиальной основе противоположно орошению. Осушению подвергаются переувлажненные земли, леса и болота с целью вовлечения последних в сельскохозяйственное производство. Сплошное осушение болот без должного основания наносит большой вред. В настоящее время известны случаи, когда интенсивное осушение болот приводит к обмелению и высыханию малых рек и резкому снижению грунтовых вод на суходолах. В результате этого под влиянием ряда засушливых лет местами происходит усыхание еловых лесов, а также картофеля на близлежащих полях. Все это указывает на необходимость проведения разумной мелиорации и регулирования водного режима на больших площадях, с тем чтобы создать оптимальный водный, тепловой и пищевой режимы почв.

Прямое уничтожение почв и застройка земель в настоящее время приобретают значительные размеры.

Много почв уничтожается при открытом способе добычи полезных ископаемых, строительстве водохранилищ, создании отвалов промышленных и других отходов, при лесоразработках, в процессе раскорчевки с помощью лишь одних бульдозеров и другими путями.

Во многих странах мира велики потери почв в результате использования ее под различного рода сооружения и постройки. Например, в Германии только населенными пунктами занято 10% земли и ежегодно занимается под застройку более 26 тыс.га. Большинство занятых почв вскоре полностью разрушается.

Глава 5. ЛЕС - ВАЖНЕЙШИЙ РАСТИТЕЛЬНЫЙ РЕСУРС ПЛАНЕТЫ

Лес - богатство природы, значение которого трудно переоценить. Помимо огромного и разнообразного экономического значения, лес выступает как крайне важный географический фактор, оказывающий большое влияние на другие типы ландшафтов и на биосферу в целом.

Лес называют зеленым золотом, имея в виду его особую ценность и универсальное экономическое значение. Он является источником древесины, пищевого, технического и лекарственного сырья.

Исключительно высока экологическая роль леса. Он является одним из важнейших регуляторов круговорота влаги на Земле, предотвращает водную и ветровую эрозию, поддерживает плодородие почвы, препятствуя смыву и образованию оврагов, сдерживает движение песков, смягчает последствия засух. Ныне лес рассматривается как ведущий фактор энерго- и массообмена на Земле. Лесной покров планеты - единая глобальная система мирового леса, являющегося важнейшим компонентом биосферы в целом.

Не менее важна водоохранная роль леса. Он способствует переводу атмосферных осадков в почву и грунтовые воды, регулируя тем самым гидрологический режим рек.

Сокращение лесных ресурсов и его последствия

Уничтожение лесов началось еще на заре развития человечества и продолжается до настоящего времени.

На первых порах лес вырубали и выжигали ради получения пашен и пастбищ. В дальнейшем, с развитием хозяйства и ремесел, к лесу стали относиться как к неисчерпаемому источнику топлива, строительного и поделочного материала. По мере развития цивилизации и техники потребность в древесине и побочных продуктах леса быстро возрастала; усиливалась и эксплуатация леса. Последняя особой силы достигла в эпоху капитализма с его высокоразвитой техникой и частной собственностью на землю. В эту эпоху наиболее сильно пострадали мировые запасы леса.

За последние 10 тыс.лет на земном шаре сведено 2/3 всех лесов. Ежегодно производится вырубка лесов на площади от 10 до 15 млн.га. В западной и Центральной Африке леса быстро отступают в результате стремительной и беспорядочной промышленной эксплуатации. Некоторым редким и ценным породам деревьев грозит полное исчезновение. Все это грозит исключительно опасными экономическими и экологическими последствиями.

Хищническая вырубка лесов в западно-африканском государстве Берег Слоновой Кости, начатая в конце XIX в. Французскими колонизаторами и затем продолженная западными монополиями, привела в настоящее время к катастрофическому оскуднению зеленых богатств в этой стране.

Резкое сокращение лесов на планете привело не только к истощению лесного капитала. Оно вызвало тяжелые для людей последствия, такие, как обмеление рек и озер, разрушительные наводнения, селевые потоки, эрозия почв, а также изменение климата.

Лес является прекрасным аккумулятором влаги, задерживает снеготаяние, преграждает путь внешним и дождевым водам, способствуя пополнению запаса грунтовых вод и нормальному режиму стока равнинных и горных рек. С уничтожением лесов возникают разрушительные весенние паводки и летние разливы рек. Вешние и дождевые воды, не встречая препятствий в виде леса, быстро стекают по оврагам в реки, а затем в моря. В результате грунтовые воды пополняются слабо и уровень их падает настолько, что они уже не могут восполнить убыль воды в реках и озерах, происходящую за счет испарения в летний период. Вследствие этого водоемы начинают мелеть, многие реки становятся несудоходными.

Наводнения, происхождение которых связано с уничтожением лесов, широко распространены во многих районах земного шара и приносят неисчислимые бедствия. Особенно они часто повторяются в Китае и на Индостане, в Северной и Южной Америке, Западной Европе.

Особо губительным последствием вырубки лесов является эрозия почв, которая широко распространилась по всему земному шару и стала бичом сельского хозяйства.

Наконец, уничтожение лесов на обширных территориях ухудшает климат, делает его более сухим и континентальным, способствует усилению ветров и распространению суховеев, появлению засух и т.д., что отрицательно сказывается на сельском хозяйстве.

Глава 6. ЖИВОТНЫЙ МИР

Интенсивное освоение природных ресурсов привело к обеднению их флоры и фауны, заметному сокращению численности многих популяций. Жизнь животных тесно связана с жизнью растений, и изменение численности первых неизбежно сказывается на численности и общем состоянии последних.

Хозяйственная деятельность человека особенно сильно сказывается на животных, вызывая увеличение численности одних, сокращение - других, вымирание - третьих.

Воздействие человека на животных осуществляется двояким путем: прямым - непосредственным преследованием и истреблением или расселением и косвенным - изменением условий жизни.

Прямое воздействие испытывают преимущественно промысловые животные, добываемые, как отмечалось, в огромных количествах ради меха, мяса, жира и пр. В результате численность многих из них резко снижается, а отдельные виды даже исчезают. С целью восстановления и увеличения естественных запасов полезных животных или для борьбы с вредителями практикуются мероприятия по интродукции животных в новых областях. В результате этого многие страны и материки при активном и пассивном участии человека обогатились новыми видами, часть из которых настолько успешно акклиматизировалась, что стала играть важную роль (положительную или отрицательную) в жизни местной природы и человека и даже вытеснять аборигенные виды. Много новых видов было завезено в Америку, Австралию, Новую Зеландию и на океанические острова.

Особенно сильно изменился видовой состав фауны за счет интродукции в Новой Зеландии с ее сравнительно бедным коренным животным миром. Здесь прижился 31 новый вид птиц и 34 вида млекопитающих, завезенных из Европы, Азии, Австралии, Америки, а также несколько видов рыб.

Из прямых воздействий также следует упомянуть еще гибель животных от химических веществ, применяемых для борьбы с вредителями сельского хозяйства и сорняками. При этом нередко гибнут не только вредители, но и полезные для человека животные. К этой же категории явлений относятся многочисленные случаи отравления рыбы и других видов водных животных ядовитыми веществами, которые содержатся в сточных водах, сбрасываемых в водоемы промышленными и бытовыми предприятиями.

Косвенное влияние человека на животных достигло очень большого разнообразия и крупных, с каждым десятилетием возрастающих масштабов. Вырубка лесов, распашка степей, осушение болот, сооружение плотин и строительство городов, селений, дорог, загрязнение атмосферы, воды и почвы - все эти и многие другие виды деятельности человека коренным образом изменяют лик Земли и условия жизни животных.

Часть животных приспосабливается к измененной человеком обстановке, находит в ней вполне благоприятные условия для своего существования. Численность их увеличивается, ареал нередко расширяется. К таким видам можно отнести, например, домового и полевого воробьев, которые вместе с продвижением хлебопашества и поселений человека в глубь лесной зоны проникли далеко на север, вплоть до тундры.

Некоторые животные не могут приспособиться к измененным человеком местам и переселяются в новые или погибают. Неблагоприятные изменения условий жизни на значительной части ареала вида приводят к резкому снижению его численности и, как крайний случай, к полному вымиранию.

Отрицательные последствия косвенного влияния человека сказываются на огромном количестве животных и могут быть показаны на многих примерах.

Так, один из видов сурков - байбак, являющийся типичным обитателем целинных степей, в прошлом был широко распространен по степям европейской части нашей страны. По мере распашки степей численность его неуклонно сокращалась, а в настоящее время он встречается в очень небольшом количестве. Вместе с байбаком исчезла из южно-уральских степей и утка пеганка, которая гнездилась в норах сурка и лишилась необходимых ей жилищных условий.

Сходное положение создалось у дрофы и стрепета - также коренных обитателей целинной степи. В прошлом они были многочисленными птицами в степях Европы, Казахстана, Западной Сибири, Забайкалья и Приамурья. Распашка степей привела к тому, что к настоящему времени эти птицы стали крайне редкими не только в европейской части России (здесь они давно почти исчезли), но и в Западной Сибири и Казахстане, где до времени массовой распашки целины они были довольно обычны. Помимо исчезновения территорий с коренными местами обитания, причиной сокращения этих птиц, как и байбака, была также интенсивная на них охота.

Вырубка лесов во многих странах вызвала обмеление рек и озер, что, в свою очередь, привело к чрезмерному их зарастанию. В итоге сократилось поступление в эти водоемы биогенных веществ, ухудшились кислородный режим, кормовые и другие условия жизни рыб, сократились запасы последних.

Обмеление рек, осушение болот и пойменных рек, исчезновение многих морских мелководий привели к весьма значительному сокращению территорий, пригодных для гнездования, линьки и зимовки водоплавающих птиц, что, в свою очередь (наряду с интенсивной охотой), вызвало резкое снижение естественных запасов этой ценной группы птиц.

Таким образом, деятельность человека сказывается на животных и положительно, и отрицательно. При этом отрицательное воздействие, приводящее к полному исчезновению одних видов, превращению в ранг редких и исчезающих видов других, сокращению естественных запасов третьих, принимает крупные и все возрастающие масштабы. Достаточно сказать, что по неполным данным, к настоящему времени исчезло с лица Земли примерно 210 видов и подвидов птиц. В целом в наши дни около 170 видов зверей, 650 видов птиц и многие другие животные находятся на пути к исчезновению.

Заметно снизился размер добычи пушных зверей, дичи, рыбы (во внутренних водоемах и некоторых морях) и других промысловых животных. Процесс оскудения естественных запасов полезных животных наблюдается во многих странах мира и принял глобальный характер.

Л И Т Е Р А Т У Р А

Галушин В.М., Михеев А.В. Охрана природы. М.: Просвещение, 1981.

Экология - учебник для технических вузов. 1999.

Хефлинг Г. Тревога в 2000 году. М.: Мысль, 1990

Новиков Ю.В., Голубев И.Р. Окружающая среда и ее охрана.
М.: Просвещение, 1985.