Экологические проблемы современности

                КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ЭКОЛОГИИ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1Развитие природы в последние тысячелетия тесно взаимосвязано с развитием человеческого общества. Поэтому неудивительно, что сегодня проблемы, касающиеся взаимодействия человека и природы, считаются одними из самых сложных и насущных в современном мире. Они затрагивают практически все сферы человеческой деятельности, не считаясь ни с государственными границами, ни с вероисповеданием. Уже сегодня ученые говорят о глобальном экологическом кризисе и если человечество не сделает ничего для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию, этот кризис может обернуться катастрофой для всей планеты. Будущее всего живого Земли зависит от правильности выбора пути дальнейших отношений человека и природы.  
 
 
У современного экологического кризиса есть несколько причин:  
 
- безудержный и очень быстрый рост населения Земли 
 
Сейчас на нашей планете живет около 6 млрд. человек. По мнению ученых, это значительно больше допустимого для биосферы Земли населения людей.  
При этом каждому человеку нужна крыша над головой, свет, тепло, еда, одежда, и до сих пор большинство этих потребностей удовлетворяется за счет жесточайшей эксплуатации природы.  
 
- несовершенные сельскохозяйственные и промышленные технологии 
 
Загрязнение воздуха, воды, почв, вырубка лесов и распашка степей, эрозия - все это показатель того, как мало мы еще знаем и умеем, какой ценой и за счет чего достается нам наше материальное благополучие. 
 
- легкомысленность человечества и пренебрежение законами развития биосферы 
 
Антропоцентричное мировоззрение большей части населения Земли, по-видимому, основная причина современного экологического кризиса. Наше общество еще не перестало быть потребительским.  
Пока стратегия общения человека с природой строится по принципу: все для блага человека, трудно добиться заметных успехов в деле ее охраны.

    Составляющие  кризиса разнообразны. В глобальном масштабе окружающая среда и ее экологические  системы истощены. Так, недальновидная политика ведет к деградации сельскохозяйственной ресурсной базы почти на каждом континенте, что проявляется в эрозии почв в Северной Америке и России, их закислении в Европе, сведении лесов и опустынивании в Азии, Африке и Латинской Америке, практически повсеместном загрязнении воды и ее потерях. К концу 70-х гг. в США темпы разрушения почв вследствие эрозии опережали темпы почвообразования почти на 1/3 сельскохозяйственных земель. В Канаде деградация почв уже обходится фермерам в 1 млрд. долл. в год.

    Состояние почв и земельных ресурсов в России характеризуется следующими данными. Всего на 1995 г. сельскохозяйственные угодья занимали 221,9 млн. га. При этом наблюдалась устойчивая тенденция  сокращения площадей продуктивных сельскохозяйственных угодий. Только с 1990 по 1995 г. их площадь  уменьшилась на 1,17 млн. га., а площадь пашни – на 2,46 млн. га. Нарушенные земли имеют площадь 1138,4 тыс. га, более 1/3 этой площади занимают земли сельско- и лесохозяйственного назначения. При ежегодном увеличении площади оврагов на 8–9 тыс. га на 1 января 1996 г. овраги занимали площадь 1,5 млн. га. В составе селхозугодий эрозионноопасные и подверженные водной и ветровой эрозии сельскохозяйственные угодья занимают более 117 млн. га. 42,8% пашни характеризуются низким содержанием гумуса, в том числе критический уровень имеют 15,1% обследованных почв.

    С точки зрения глобальных запасов, на Земле имеется огромный избыток  водных ресурсов, однако количество воды, не пригодной к использованию  из-за загрязнений, почти равно количеству, потребляемому всем мировым хозяйством. Из-за существующих пределов и загрязнений  мировых запасов хватит на удовлетворение в лучшем случае лишь вдвое возросших  потребностей, т.е. на ближайшие 20–30 лет.

    В России многие водоемы оцениваются  как экологически неблагополучные. Их хроническое загрязнение привело  к серьезному ухудшению условий  воспроизводства ценных видов рыб, сокращению их запасов и уловов.

    До  того как человек начал заниматься земледелием, на Земле было 6 млрд. га лесов. Сейчас осталось 4 млрд. га, из них  только 1,5 млрд. га – нетронутые, девственные  леса. При этом половина лесных массивов исчезла в период с 1950 по 1990 г. США  потеряли треть своих лесных массивов и 85% первичных лесов. В Европе первичных  лесов практически не осталось. Обширные лесные массивы умеренного пояса  – примерно 1,4 млрд. га – сохранились  в Канаде и в России, причем половина из них никогда не разрабатывалась. Половина первичных лесов в тропиках уже исчезла, а половина того, что  осталось, интенсивно разрабатывается  и деградирует. Чрезмерная вырубка  – это лишь одна из угроз лесам. Другой является загрязнение окружающей среды. Три четверти европейских  лесов, длительное время находившихся в сбалансированном состоянии, пострадало от загрязнения воздуха и кислых дождей.

    Площадь земель лесного фонда России по состоянию  на 1 января 1993г. составляла 1180,9 млн. га. Общий запас древесины в лесах  – 80,68 млрд. куб. м. Расчетная лесосека по главному пользованию в целом  по РФ в лесах государственного значения в 1995 г. действовала в размере 485,6 млн. куб. м. Примерно 90% общей площади  вырубок составляют наиболее экологически опасные сплошнолесосечные рубки. Большой ущерб лесному хозяйству  причиняют лесные пожары. Площадь  сгоревших лесов ежегодно превышает 1 млн. га.

    На  Земле существует от 10 млн. до 100 млн. различных форм жизни. Из них только 1,4 млн. классифицированы и поименованы. Темпы их исчезновения нарастают. По приближенным оценкам, ежедневные потери составляют от 10 до 100 видов. По мнению экологов, на Земле не было такого всплеска вымирания видов уже 65 млн. лет, с конца мелового периода, когда исчезли динозавры.

    Одно  из существенных проявлений экологического кризиса связано с чрезмерным потреблением природных ресурсов. Уже  сейчас человечество потребляет ресурсов природы на порядок больше того, что можно изъять из биосферы без  ущерба нарушения ее биохимических циклов и способности самовосстановления. Человечество расходует сейчас 40% всей продукции, произведенной фотосинтезом на суше. Иными словами, весь XX в. человечество жило за счет своих потомков. В результате оно поставило биосферу, а следовательно, и себя как неотъемлемую часть биосферы, на грань полной деградации.

    В ближайшее время ожидается новая  волна глобального экологического кризиса, которая охватит страны третьего мира и, вероятно, бывшие социалистические страны. Население этих групп стран составляет 6/7 всего населения планеты, причем одна треть его постоянно голодает. Свыше 90% прироста населения Земли в ближайшие десятилетия придется на эти же страны. Для удовлетворения потребностей населения этой части мира на уровне, близком экономически развитым странам, потребуется увеличить мировое производство товаров в 5–10 раз, а энергии в 5 раз.

    Природа деградирует, а вместе с ней деградирует  и человечество. «Здоровье населения, безусловно, ухудшается в результате загрязнения, хотя человек, по-видимому, хорошо адаптирован к продуктам  сгорания древесины и ископаемого  топлива, так как всегда вдыхал их в пещерах, землянках, курных избах, освоив культуру использования огня на самых ранних стадиях существования. Гораздо существеннее влияет на здоровье человека то, что он разрушил свою экологическую нишу на значительной территории суши, а так как нет никаких доказательств того, что биологические законы не распространяются на человека, то очевидно, что идет распад генома человека в результате прекращения действия механизмов, удерживающих распадность вида на определенном уровне в естественной экологической нише.

    О распаде генома человека свидетельствуют  данные о росте генетических заболеваний в развитых странах, прежде всего психических заболеваний и врожденных нарушений. Социальные последствия этого процесса требуют пристального внимания, так как, возможно, именно с ними связаны распространение алкоголизма и наркомании, вспышки невиданной жестокости при локальных конфликтах, снижение иммунного статуса организма человека, возникновение новых болезней, расширение круга людей, затрагиваемых уже, казалось бы, искорененными болезнями (например, холерой и малярией), нарушение запретов и тормозящих процессов. Таким образом, то, что обычно называют «экологическими» заболеваниями и непосредственно связывают с загрязнением среды, оказывается верхушкой айсберга. За «очевидными» причинами лежат глубинные механизмы, ведущие к распаду генома человека, намного более опасные, но невидимые и неощутимые, подобно ионизирующему излучению»*.

2Круговорот веществ и превращение энергии как основа существования биосферы. Деятельность живых организмов в биосфере сопровождается извлечением из окружающей среды больших количеств минеральных веществ. После смерти организмов составляющие их химические элементы возвращаются в окружающую среду. Так возникает биогенный (с участием живых организмов) круговорот веществ в природе, т. е. циркуляция веществ между литосферой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Под круговоротом веществ понимают повторяющийся процесс превращения и перемещения веществ в природе, имеющий более или менее выраженный циклический характер.

В круговороте  веществ принимают участие все живые организмы, поглощающие из внешней среды одни вещества и выделяющие в нее другие. Так, растения потребляют из внешней среды углекислый газ, воду и минеральные соли и выделяют в нее кислород. Животные вдыхают кислород, выделенный растениями, а поедая их, усваивают синтезированные из воды и углекислого газа органические вещества и выделяют углекислый газ, воду и вещества непереваренной части пищи. При разложении бактериями и грибами отмерших растений и животных образуется дополнительное количество углекислого газа, а органические вещества превращаются в минеральные, которые попадают в почву и снова усваиваются растениями. Таким образом, атомы основных химических элементов постоянно совершают миграцию из одного организма в другой, из почвы, атмосферы и гидросферы — в живые организмы, а из них—в окружающую среду, пополняя таким образом неживое вещество биосферы. Эти процессы повторяются бесконечное число раз. Так, например, весь атмосферный кислород проходит через живое вещество за 2 тыс. лет, весь углекислый газ — за 200—300 лет.

Непрерывная циркуляция химических элементов в биосфере по более или менее замкнутым  путям называется биогеохимическим циклом. Необходимость такой циркуляции объясняется ограниченностью их запасов на планете. Чтобы обеспечить бесконечность жизни, химические элементы должны совершать движение по кругу. Круговорот каждого химического элемента является частью общего грандиозного круговорота веществ на Земле, т. е. все круговороты тесно связаны между собой.

Круговорот веществ, как и все происходящие в природе  процессы, требует постоянного притока  энергии. Основой биогенного круговорота, обеспечивающего существование  жизни, является солнечная энергия. Связанная в органических веществах  энергия но ступеням пищевой цепи уменьшается, потому что большая ее часть поступает в окружающую среду в виде тепла или же тратится на осуществление процессов, происходящих в организмах, Поэтому в биосфере наблюдается поток энергии и ее преобразование. Таким образом, биосфера может быть устойчивой только при условии постоянного круговорота веществ и притока солнечной энергии.

Круговорот  воды. Вода — самое распространенное вещество в биосфере. Основные ее запасы (97,1%) сосредоточены в виде солено-горькой воды морей и океанов. Остальные воды — пресные. Воды ледников и вечных снегов (т. е. вода в твердом состоянии) вместе составляют около 2,24% (70% от запасов всей пресной воды), грунтовые воды — 0,61%, воды озер и рек соответственно 0,016% и 0,0001%, атмосферная влага—0,001%.

Вода в виде водяного пара испаряется с поверхности  морей и океанов и переносится  воздушными потоками на различные расстояния. Большая часть испарившейся воды возвращается в виде дождя в океан, а меньшая — на сушу. С суши вода в виде водяного пара теряется благодаря процессам испарения  с ее поверхности и транспирации растениями. Вода переносится в атмосферу  и в виде осадков возвращается на сушу или в океан. Одновременно с континентов в моря и океаны поступает речной сток воды.

Как видим, основу глобального круговорота воды в  биосфере обеспечивают физические процессы, происходящие с участием мирового океана. Роль живого вещества в них, казалось бы, невелика. Однако на континентах  масса воды, испаряемая растениями и поверхностью почвы, играет главную  роль в круговороте воды. Так, в  различных лесных зонах основное количество осадков образуется из водяного пара, поступающего в атмосферу благодаря  суммарному испарению, и в результате такие зоны живут как бы на собственном  замкнутом водном балансе. Масса  воды, транспи-рируемая растительным покровом, весьма существенна. Так, гектар леса испаряет 20—50 т воды в сутки. Роль растительного покрова заключается также в удержании воды путем замедления ее стока, в поддержании постоянства уровня грунтовых вод и др.

Круговорот углерода. Углерод — обязательный химический элемент органических веществ всех классов. Огромная роль в круговороте углерода принадлежит зеленым растениям. В процессе фотосинтеза углекислый газ атмосферы и гидросферы ассимилируется наземными и водными растениями, а также циа-нобактериями и превращается в углеводы. В процессе же дыхания всех живых организмов происходит обратный процесс: углерод органических соединений превращается в углекислый газ. В результате ежегодно в круговорот вовлекаются многие десятки миллиардов тонн углерода. Таким образом, два фундаментальных биологических процесса — фотосинтез и дыхание — обусловливают циркуляцию углерода в биосфере.

Еще одним мощным потребителем углерода являются морские  организмы. Они используют соединения углерода для построения раковин, скелетных  образований. В дальнейшем остатки  отмерших морских организмов образуют на дне морей и океанов мощные отложения известняков.