49. СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЬ КАЖДОГО ИЗ НАС.

Последствия деятельности человека в экосистемах

• Какие глобальные экологические проблемы существуют в наши дни?
• Каковы причины современных экологических проблем?

Вплоть до XIX в. на нашей планете жило не очень много людей, плотность населения была невелика, да и промышленность только зарождалась. Ноосфера и тогда оказывала значительное влияние на биосферу, но это влияние не было критическим, и говорить об экологической катастрофе в глобальном масштабе не приходилось. Понятие «экологический кризис» впервые появилось в 1972 г. на страницах Первого доклада Римского клуба — авторитетной международной общественной организации, занимающейся изучением глобальных проблем современности. Именно в XX в. начались серьёзные изменения биосферы, связанные с антропогенным воздействием.

Загрязнение атмосферы. В настоящее время одной из самых острых экологических проблем является загрязнение атмосферы. На ранних этапах развития биосферы воздух загрязняли только извержения вулканов и лесные пожары, но с того момента, как человек развёл свой первый костёр, началось антропогенное воздействие на атмосферу. Вначале XX в. биосфера ещё справлялась с поступающими в воздушную среду продуктами сгорания угля и жидкого топлива. Однако в дальнейшем быстрое развитие промышленности и транспорта привело к резкому ухудшению состояния атмосферы.

В настоящее время в результате деятельности человека в атмосферу поступают углекислый и угарный газы, оксиды серы и азота, хлорфторуглероды, метан и другие углеводороды. Основные источники этих загрязнений — сжигание природного топлива, выжигание лесов, выбросы промышленных предприятий (рис. 164), выхлопные газы автомобилей.

Вещества, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, под действием солнечного света вступают в сложные химические реакции, образуя ядовитые соединения. Вместе с капельками воды они участвуют в формировании ядовитого тумана — смога, который оказывает вредное воздействие на организмы, а также на технические сооружения.

Рядом с медеплавильными заводами высока концентрация сернистого газа. При взаимодействии этого газа с водяными парами образуется сернистая кислота, которая выпадает на землю в виде кислотных дождей. Последствия кислотных дождей для растительного и животного мира очень опасны. Они вызывают разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцы, засыхание хвои. Особенно чувствительны к изменению кислотности мелкие водные животные и икра, поэтому максимальный вред кислотные дожди причиняют водным экосистемам. Кислотные дожди превращают озёра, реки и пруды в безжизненные водоёмы. Причём за счёт миграции воздушных потоков в атмосфере кислотные дожди могут выпадать и в районах, находящихся на значительном удалении от источников сернистого газа.

Загрязнение водоёмов. С полей и пастбищ в воду попадают органические вещества, минеральные удобрения, отходы животноводства, пестициды и гербициды (рис. 165). Азотные и фосфатные удобрения вызывают бурный рост водорослей — начинается «цветение» водоёмов. Быстрое размножение водорослей сменяется их быстрым отмиранием. В результате запасы кислорода в воде истощаются, что приводит к массовой гибели водных обитателей.

Из-за аварий танкеров и трубопроводов в океан ежегодно выливается огромное количество нефти — около 5 млн. т. Нефть образует на поверхности воды плёнку, которая препятствует газообмену с атмосферой (рис. 166, 167). В результате происходит массовый замор рыбы.

Сбросы промышленных предприятий, поверхностные стоки со свалок зачастую загрязнены тяжёлыми металлами и синтетическими органическими веществами. Соли тяжёлых металлов (свинца, ртути, меди, цинка, хрома, кадмия и др.) вызывают у человека отравления с тяжелейшими последствиями. Особенно опасны неразлагающиеся ядовитые вещества, которые проходят через пищевые цепи и накапливаются в организме.

Перерасход природных вод. Разрушение водоёмов и водоносных систем — очень серьёзная проблема, существующая во многих странах мира. Пресная вода составляет менее 1% от всего мирового запаса воды, однако человечество бесконтрольно растрачивает и загрязняет это бесценное богатство. Рост населения, улучшение бытовых условий, развитие промышленности и орошаемого земледелия привели к тому, что перерасход воды стал одной из глобальных экологических проблем современности. Уничтожение водоохранных лесных массивов и осушение верховых болот приводят к массовому уничтожению малых и значительному сокращению объёма стока крупных рек. Перерасход воды является одной из основных проблем современности.

Загрязнение и истощение почвы. Плодородные почвы занимают довольно небольшую часть поверхности Земли, тем не менее, они являются одним из важнейших ресурсов человечества, обеспечивающим производство продуктов питания. Ежегодно вместе с урожаем из почвы изымается огромное количество минеральных соединений — основных компонентов питания растений. Если не вносить удобрения, в течение 50-100 лет может произойти полное истощение почвы. Разрушительное влияние на почву оказывает эрозия. Распахивание степей, уничтожение лесов, избыточный выпас скота делают почву незащищённой, и верхний слой смывается водой (водная эрозия) или уносится ветром (ветровая эрозия). При поливном земледелии избыточное орошение в условиях жаркого климата приводит к засолению почв.

Парниковый эффект. Помимо локальных изменений среды, происходящих в непосредственной близости от источника загрязнения, существуют глобальные изменения, способные радикально переустроить всю биосферу Земли. Рост концентрации в атмосфере углекислого газа и метана создаёт так называемый парниковый эффект. Эти газы пропускают солнечный свет, но частично задерживают тепловое излучение, исходящее от земной поверхности и направленное в космическое пространство. Это приводит к повышению температуры на планете. В 2014 г. Межправительственная комиссия по изменению климата предупредила, что если количество углекислого газа и метана, выбрасываемых в атмосферу, не сократится, то нас ждут «необратимые последствия». Сильные засухи, изменение периодов миграции и размножения у животных, появление новых болезней, стремительное таяние льдов, повышение уровня Мирового океана — всё это возможные последствия потепления климата.

Уничтожение экосистем. За последние 100 лет площадь лесов на нашей планете сократилась в несколько раз. Человечеству нужны новые поля и пастбища, нужна древесина. Особенно быстрыми темпами исчезают тропические леса. По оценкам учёных, в настоящее время ежегодно вырубается около 12 млн. га леса, что по площади равно территории Англии, и ещё почти столько же гибнет из-за нерационального ведения хозяйства (рис. 168).

На месте вырубленного леса поселяются светолюбивые растения, устойчивые к недостатку влаги и повышенной температуре, меняется животный мир. Усиливается поверхностный сток воды, что повышает вероятность наводнений и эрозии почвы.

Но исчезают не только леса. Степи Евразии и прерии США, экосистемы тундры и коралловых рифов — это сообщества, существование которых сегодня находится под угрозой, и их число растёт с каждым годом.

Экологические катастрофы. На нашей планете периодически происходят так называемые экологические катастрофы, которые наносят серьёзный и часто непоправимый ущерб биосфере. Катастрофы могут быть природными (землетрясения, ураганы, сильные извержения вулканов) и техногенными, связанными с человеческим фактором (пренебрежение мерами безопасности, халатность персонала, стремление к экономии средств и др.).

Крупнейшей техногенной катастрофой стала авария на Чернобыльской АЭС (1986). Загрязнению подверглось более 200 тыс. км². Радиоактивные вещества рассеивались в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность Земли. Загрязнение распространилось очень неравномерно, в зависимости от направления ветра в первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, находящиеся в непосредственной близости от Чернобыльской АЭС: северные районы Киевской и Житомирской областей Украины, Гомельская область Беларуси и Брянская область России. Радиация задела даже достаточно удалённые от места аварии регионы, например Ленинградскую область, Мордовию и Чувашию — там выпали радиоактивные осадки.

18 тыс. человек погибли и пострадали в результате взрыва на химическом заводе в индийском городе Бхопал в 1984 г. Взрыв нефтяной платформы в Мексиканском заливе (2010) повлёк за собой крупнейший в истории США разлив нефти, что превратило эту аварию в одну из серьёзнейших техногенных катастроф.

Взаимосвязь всех экологических проблем. Все воздействия на биосферу взаимосвязаны между собой. Любое вмешательство человека вызывает цепь разнообразных последствий. Например, выбросы сернистого газа могут стать причиной кислотных дождей. Такие дожди повреждают леса, вызывая их гибель. Уничтожение лесов может привести к перераспределению водного стока, в результате чего возможно обмеление рек. Если лесные насаждения на границе пустыни сдерживали её распространение, то после гибели лесов пустыня может распространиться на территорию ранее плодородных земель.

Подобные «цепные реакции» очень разнообразны и не всегда предсказуемы, поэтому ни одну из экологических проблем планеты нельзя рассматривать отдельно от других. Необходимы комплексные меры, способные привести к улучшению экологической ситуации на всей Земле.

Запомнить: смог; кислотные дожди; загрязнение водоёмов; перерасход воды; истощение почвы; эрозия: водная, ветровая; засоление почв; парниковый эффект; уничтожение экосистем; экологические катастрофы: природные, техногенные.

Выводы

В XX в. начались серьёзные изменения биосферы, связанные с антропогенным воздействием. Одни из самых острых экологических проблем в настоящее время — загрязнение атмосферы, разрушение водоёмов и водоносных систем, эрозия и загрязнение почв. Серьёзный и часто непоправимый ущерб биосфере наносят экологические катастрофы.

Думай, делай выводы, действуй

Проверь свои знания

1. Почему именно в XX в. начались серьёзные изменения биосферы, связанные с антропогенным воздействием?
2. Каковы последствия кислотных дождей для растительного и животного мира нашей планеты?
3. Каковы причины «цветения» водоёмов?
4. Почему при поливном земледелии в условиях жаркого климата может произойти засоление почв?
5. К каким последствиям может привести уничтожение лесов?

Выполните задание

Выясните, какие экологические проблемы характерны для вашего края. Каковы их причины?

Обсуди с товарищами

Какой вклад может внести каждый конкретный человек в решение проблемы перерасхода пресной воды?

Круглый стол

1. «Глобальные экологические проблемы».
2. «Экологические катастрофы».
3. «Воздействие человека на экосистемы».