Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Апреля 2012 в 21:49, контрольная работа
На исходе ХХ века резко усилилось деструктивное антропогенное, главным образом технологическое, давление на окружающую среду, что привело человечество к глобальному экологическому кризису. Противоречие между ростом народонаселения и возможностью удовлетворения его материально-энергетических потребностей, с одной стороны, сравнительно ограниченными возможностями естественных экосистем - с другой, приобретают антагонистический характер. Их обострение чревато необратимыми деградационными изменениями биосферы, радикальной трансформацией традиционных природных условий функционирования цивилизации.
До недавнего времени воздействие людей на биосферу было не столь значительно, чтобы сказываться на ее состоянии в целом. Локальные разрушения довольно больших участков биосферы происходили давно. Достаточно сказать, что около половины современных пустынь на планете вызваны разрушительной для природы деятельностью человека. Не случайно почти все антропогенные пустыни находятся в тех местах планеты, где существовали самые древние цивилизации. Полагают, что и исчезновение сухопутных гигантов животного мира суши около 10 тыс. лет назад скорее всего связано с неумеренной охотничьей деятельностью древних людей, а также с широко применявшейся практикой выжигания лесов с целью освобождения земли для сельскохозяйственной деятельности. Однако при всех этих опустошениях биосфера в целом не утрачивала способности к саморегуляции и поддержанию своего пригодного для жизни состояния.
Положение резко изменилось со времени перехода людей от использования древесного топлива для получения энергии к использованию минерального топлива, т.е. со времени промышленной революции XVII—XVIII вв. Этим феноменом были вызваны сразу два следствия, существенно повлиявшие на состояние биосферы:
• во-первых, на смену ручному пришло машинное производство, началось стремительное развитие предприятий, ускорился рост городов и возникли новые общественные классы с иным образом жизни и иным отношением к природе;
• во-вторых, энергетика, основанная на минеральном топливе, вызвала заметный дисбаланс в химическом и тепловом состоянии биосферы, поскольку в считанные десятилетия оказались высвобождены и выброшены в окружающую среду огромные массы вещества и энергии, накопленные в биосфере на протяжении многих сотен миллионов лет.
Дело, начатое промышленной революцией, было еще более масштабно продолжено в середине XX в. научно-технической революцией, когда вслед за машинной энергетикой возникла машинная информатика. Развитие общества с этого времени пошло вперед такими темпами, что это сразу сказалось самым ощутимым образом на состоянии биосферы, которая обнаружила конечный характер практически всех своих жизненно важных параметров и прежде всего запасов пресной воды, воздуха, почвы и биоресурсов. Население планеты возросло многократно и достигло почти 6 млрд человек. Стало ясно, что время стихийного использования биосферы человеком исчерпало себя.
Опыт последних десятилетий неопровержимо свидетельствует, что в подавляющем большинстве экологических бедствий основным виновником становится всё чаще не непредсказуемость действия технологических средств или природных стихий, а непродуманная, непредсказуемая деятельность человека, наносящая своим техногенным воздействием нередко непоправимый вред природе. Поэтому в экологических исследованиях в разных странах мира всё более ощутим поворот к учёту социальных факторов, как в создании экологической проблемы, так и в её решении.
Одной из главных проблем в современных условиях развития природопользования и производительных сил является оптимизация взаимодействия общества и природы.
В настоящее время требуется принятие срочных мер по сохранению биосферы. Если этого не сделать, то в недалеком будущем человечество может оказаться в такой ситуации, когда уже никакие социально-экономические отношения и другие меры не в состоянии будут предотвратить экологическую катастрофу в глобальном масштабе. Предвестниками ее считаются: глобальное потепление климата, сокращение озонового слоя земли, вьпадение кислотных дождей, сокращение площади лесов, сокращение биологического разнообразия, деформация социальной среды, деградация земель, ухудшение здоровья населения, истощение ресурсов биосферы и другие негативные явления. Эти явления проявляются все активнее в настоящее время, так как в процесс производства вовлекаются природные ресурсы, большей частью невосполнимые.
Возникшая экологическая проблема поставила человечество перед выбором дальнейшего пути развития: быть ли ему по-прежнему ориентированным на безграничный рост производства или этот рост должен быть согласован с реальными возможностями природной среды и человеческого организма, соразмерен не только с ближайшими, но и с отдаленными целями социального развития.
Антропогенная миграция химических элементов стала основным фактором изменения окружающей среды. Естественное поступление химических элементов из недр едва достигает 1% от антропогенных поступлений. Превышение в 100 раз. Если прирост мирового производства стали останется на современном уровне (около 5% в год), то содержание окислов железа в почве и воде через 50 лет удвоится. За это же время при отсутствии регулирующих мер концентрация свинца в окружающей среде возрастет в 10 раз, ртути — в 100, мышьяка — в 250 раз.(3) Замечено, что содержание свинца в костях современного человека примерно в 50 раз выше, чем в останках наших древних предков, а концентрация ртути в ныне живущих организмах зачастую в 100—200 раз превышает ее содержание в почве, природных водах и воздухе.
Быстрыми темпами происходит загрязнение атмосферы. Поскольку пока основным способом получения энергии остается сжигание горючего топлива, то с каждым годом возрастает потребление кислорода, на его место поступают углекислота, окислы азота, окись углерода и т. д., а также огромное количество сажи, пыли и вредных аэрозолей.
Свыше 10 млрд т условного топлива сжигается ежегодно в мире при среднем КПД 33% и при этом выбрасывается в воздух более 1 млрд т различных взвесей, среди которых много канцерогенных веществ. Согласно обзору ВНИИ медицинской информации, за последние 100 лет в атмосферу попало более 1 млн т кремния, 1,5 млн т мышьяка, 900 тыс. т кобальта. Только в атмосферу США ежегодно выбрасывается более 200 млн т вредных веществ (100 млн т окислов углерода, 37 млн т окислов серы, 30 млн т углеводородов, 20 млн т окислов азота и 30 млн т различной пыли).
Полагают, что США выжгли над собой весь кислород и поддерживают энергетические процессы за счет притока кислорода с других территорий планеты. Подсчитано, что при 6% мирового населения США потребляют около 40% мировых естественных ресурсов и дают примерно 60% всех загрязнений на планете.(4)
Миллиарды тонн углекислого газа ежечасно поступают в атмосферу в результате сжигания угля и нефти, природного газа и дров, миллионы тонн метана поднимаются в атмосферу от разработок газа, с рисовых полей Азии, водяного пара. Всё это - "парниковые газы". Как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ, и другие "парниковые газы" практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают ему уходить в космос.
Загрязнение атмосферы вредно не только для дыхания живого населения планеты, но и тем, что уменьшает прозрачность атмосферы, через которую идет взаимодействие планеты с космическими факторами, прежде всего с излучением Солнца. Полагают, что сегодня в атмосфере находится около 20 млн т взвешенных частиц.
На состояние природной среды земной поверхности большое влияние оказывает не только антропогенное вторжение различных веществ, но и тепловое загрязнение. При сжигании топлива современное человечество высвобождает в год 341015 ккал тепла, которое рассеивается в окружающем пространстве, сильно изменяя температурный режим среды и динамику происходящих в ней процессов.
Казалось бы, после прохождения через градирни ТЭЦ и ГРЭС вода возвращается в водоемы без загрязняющих веществ, но резкое повышение температуры воды снижает содержание в ней кислорода, угнетает деятельность аэробных бактерий, что ведет к загниванию воды и высшие формы жизни в ней погибают, зато бурно разрастаются низшие растения.
Кроме того, тепловое загрязнение резко меняет температурный баланс среды, а это начинает заметно сказываться на погоде и даже на климате в целом, что особенно отмечается в районе больших городов и крупных промышленных центров. Наблюдается перепад температуры между центром большого города и окраиной в 2— 4°С. В среднем люди вырабатывают сейчас около 0,02% энергии от притока солнечной, но в Манхэттене, например, количество тепла, высвобождаемого техносистемами, составляет уже 250% энергии солнечных лучей, падающих на территорию этой части Нью-Йорка.(5) Учитывая быстрый рост промышленности и городов, можно ожидать повышения температуры земной поверхности не только в локальном, но и в глобальном масштабе, что сильно повлияет на атмосферную циркуляцию.
Прогноз на будущее (2030-2050 гг.) предполагает возможное повышение температуры на 1,5 - 4,5 градуса. К таким выводам пришла Международная конференция климатологов в Австрии в 1988 году. Повышение температуры на 3 градуса к 2050 году (берем среднее) вызовет повышение уровня Мирового океана на 50-100 см, а к концу ХХI века - на 2 м .
Если всё пойдет по этому сценарию, то всемирных катастроф будет действительно много, и не только из-за "всемирного потопа". Усилятся засухи. Они будут куда суровее, чем в конце 80х годов. Могут сдвинуться к северу все природные зоны. Наземные экосистемы не смогут мигрировать так быстро. Большое количество деревьев, по-видимому, погибнет и маловероятно, что их быстро заменят новые виды. Будут уничтожены огромные лесные массивы, и в процессе их разложения и сгорания в атмосферу поступит значительный объем дополнительного углерода, что ещё больше ускорит потепление.
Этой тенденции, правда, противостоит антропогенное уменьшение прозрачности атмосферы. Однако следует учитывать, что потеплению планеты способствует в сильной мере увеличение содержания углекислоты в атмосфере. Так что вслед за незначительным похолоданием климата, которое началось с конца 40-х годов прошлого столетия, можно ожидать повышение температуры и, по-видимому, существенное. Ученые уже свидетельствуют о нарастании темпов таяния ледников по сравнению с недавним прошлым. Площадь арктических льдов, например, сократилась на 1/10. Видимо, сказывается пока не столько повышение температуры, сколько затемнение поверхности льда пылью, но сокращение поверхности льдов само вызовет повышение температуры земной поверхности.
К серьезным факторам загрязнения среды, помимо отмеченных, относится также повышение фона электромагнитного излучения от многочисленных электротехнических устройств, повышение звукового фона в среде (инфра- и ультразвуки, слышимый шум), а также повышение радиоактивного фона. Пока еще не вполне изучено фоновое воздействие на жизненные процессы. Отмечено, что в сильном электромагнитном поле живая протоплазма развивается более интенсивно. Возможно, что эффект акселерации, начавшийся с 20-х годов прошлого столетия, отчасти связан с повышением электромагнитного поля. Как раз с этого времени стала широко применяться электротехника и началось строительство мощных радиоантенн.
Загрязнение среды пагубно отражается на здоровье людей и на жизни всего населения планеты. При всех несомненных успехах медицины и санитарного обслуживания множится число больных, особенно сердечно-сосудистыми, раковыми заболеваниями, а также болезнями желудка, печени и почек. Возрастает количество врожденных патологий. От болезней, вызываемых загрязнением воды, ежегодно умирает примерно 5 млн новорожденных.(5) В промышленно развитых странах зафиксированы новые виды заболеваний, вызванные различными видами загрязнений. Так, в Японии стала известна болезнь под названием «итай-итай», возникающая при отравлении кадмием. У больных оказываются комплексно поражены почти все внутренние органы. В этой стране получила также, известность болезнь «минамата» при отравлении людей соединениями ртути. Характерный признак болезни — сильное расстройство нервной системы.
Участились случаи удуший во время смогов, повисающих над крупными городами промышленно развитых стран. Во время одного из смогов в Лондоне погибло около 4 тыс. жителей, страдавших болезнью дыхательных путей. Медицинские службы сигнализируют о превышении предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ не только на отдельных предприятиях и прилегающих к ним районах, но и на территориях целых городов. Особенно большой вред жителям городов принесло массовое производство и широкое применение автомобильного транспорта. Подсчитано, что автомобили дают до 50% загрязнения воздуха. В отработанных газах автомобилей обнаружено 170 вредных компонентов, 160 из них — это производные углеводородов, большинство из которых канцерогенны.
В некоторых странах (Франция, Италия, США, Япония) количество автомобилей уже сопоставимо с числом жителей. В США, например, сосредоточено 104 млн автомобилей на 200 млн населения. Известно, что на каждые 1000 км пробега автомобиль потребляет годовую норму кислорода одного человека(6). Не удивительно, что 6,5-миллиардное человечество потребляет кислорода столько, сколько потребовалось бы для дыхания 73 млрд. людей.
Быстрый рост промышленности, сопровождающийся глобальным загрязнением окружающей среды, небывало остро поставил проблему сырьевых ресурсов.
Из всех видов ресурсов на первом месте по росту потребностей на него и по увеличению дефицита стоит пресная вода. На первый взгляд воды на земном шаре в общем-то много (71 % всей поверхности планеты занят водой), но воды, пригодной к потреблению, т.е. пресной, насчитывается всего 2%. Из них почти 80% составляет вода, находящаяся в ледовом покрове планеты. Оставшаяся сравнительно небольшая часть водных ресурсов (35 тыс. куб. км) распределена по планете крайне неравномерно. Наибольшее количество пресной воды сосредоточено в мало освоенных районах (сибирские реки и озера, бассейн Амазонки), а в большинстве промышленно развитых районов воды уже ощутимо не хватает, и дефицит ее с каждым годом растет. Особенно много воды требуют сравнительно молодые отрасли промышленности, связанные с искусственным синтезом веществ.
Например, на производство 1 т искусственного шелка требуется 1500 т воды, а на производство капрона — 2500 т. Много воды требуют цветная металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность и теплоэлектростанции. Одним из самых крупных потребителей воды стало орошаемое земледелие. На производство только 1 т зерна требуется 300—500 куб. м воды.
Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.
В целом на хозяйственно-бытовые нужды изымается 10% речного стока планеты, из них 5,6% расходуются безвозвратно, отчасти испаряясь, а отчасти химически связываясь (около 100 млн куб. м ежегодно в процессе производства).
Расход воды в крупных городах на 1 жителя - около 700 л/сутки. При огромных расходах на очистку даже водопроводная вода содержит некоторое количество вредных соединений, главным образом удобрений и ядохимикатов. Водные ресурсы используются нерационально - более 20% воды уходит неиспользованной. Например, только для бритья за один раз использует до 100 литров.
Если безвозвратный забор воды будет и дальше увеличиваться в том же темпе, как теперь (4—5% ежегодно), то к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресных вод в геосфере (7).
Положение осложняется также тем, что большое количество природных вод загрязняется промышленно-бытовыми отходами — 16% речного стока. Все это в конечном счете попадает в Океан, который и без того подвергается загрязнению.
В перспективе тревожно обстоит дело и с другим природным ресурсом, тоже недавно считавшимся неисчерпаемым. Это кислород атмосферы. Казалось бы, его очень много в атмосфере — 1,51015 т. Но сжигая продукты фотосинтеза прошлых эпох — горючие ископаемые — люди связывают свободный кислород в соединения. Ориентировочно в недрах Земли содержится 6,41015 т горючих ископаемых, на сжигание которых потребуется 1,71016 т кислорода, т.е. на порядок больше, чем его насчитывается в атмосфере.(7)
Следовательно, задолго до исчерпания запасов горючих ископаемых люди должны будут прекратить их сжигание, с тем чтобы не задохнуться самим и не уничтожить все живое, причем это не какие-то отдаленные сроки, а время, измеряемое десятилетиями.
Полагают, что запасы нефти на Земле истощатся через 60 лет, угля — через 200—300 лет, горючих сланцев и торфа — тоже в этих пределах. Примерно за это же время при современных технологии и темпах развития производства может быть исчерпано 2/3 запасов кислорода в атмосфере планеты. Следует к тому же учесть, что при возрастающих темпах потребления кислорода темпы его воспроизводства зелеными растениями неуклонно снижаются, поскольку развивающееся производство и множащееся население наступают на природу, отбирая у нее все новые зеленые площади для построек и угодий. Каждые 15 лет площадь отчуждаемых людьми у природы земель удваивается и, по-видимому, предел освоения территории уже близок. Зеленые растения вытеснятся не только постройками, но и расползающейся полосой загрязнения. Особенно губительно загрязнение для фитопланктона, покрывавшего сплошным слоем водную поверхность планеты. Полагают, что он воспроизводит около 34% кислорода атмосферы.
Не лучше обстоит дело и с другим возобновляющимся ресурсом природы — запасами естественного живого вещества. В промышленно развитых странах темпы его гибели давно превзошли темпы естественного воспроизводства этого ресурса. Что касается животных, то сейчас каждые 8 месяцев на Земле исчезает вид или подвид млекопитающих и птиц. Около 600 видов (подвидов) птиц и млекопитающих находятся под угрозой вымирания.(7) Если так пойдет и дальше, то вскоре человек рискует остаться на Земле один с теми животными, которых он успел одомашнить и приручить, и вместе с мириадами насекомых, которые станут усиленно размножаться вместо исчезнувших высших форм.
Кардинальные изменения природной среды сельскохозяйственных районов обусловлены тем, что на площадях угодий меняются потоки вещества, нарушается твердый, жидкий и растворенный сток. Сведение лесов увеличивает смыв почвы, твердый сток рек, приводит к заилению русел, водохранилищ, пойменных массивов.
Информация о работе Научно-техническая революция и природопользование