Экологические проблемы современности

Предмет исследования – взаимодействие полей с биотой и их влияние на состояние биоты.

Любое отклонение от естественных условий несет с  собой опасность возникновения  негативных для биоты последствий. В ответ на такое воздействие живые организмы могут адаптироваться или патологически измениться.

Геофизические поля – естественные физические поля космического и земного (ионосферного, атмосферного, гидросферного, литосферного, глубинного) происхождения, а также техногенные поля, действующие в пределах литосферы, преобразованные и распределенные ею. _[1]

Геофизические поля делятся на:

-гравитационное (поле силы тяжести); - магнитное;  -электрического тока (постоянного, переменного и медленно меняющегося); -температурное; -сейсмическое (поле упругих механических колебаний); -радиационное (поле ионизирующего излучения).

Наиболее экологически значимые - гравитационное, температурное, геомагнитное, электрическое и радиационное поля.

Геофизические поля (естественные и техногенные), накладываясь друг на друга, создают  вблизи земной поверхности (по обе стороны  от нее по вертикали) энергосферу (область существования избыточного энергетического потенциала). В пределах этой сферы происходит энергообмен между Землей и космическим пространством, объектами живой и неживой природы. Естественные и техногенные геофизические поля не существуют раздельно, они накладываются друг на друга в соответствии с принципом суперпозиции (наложения).

Проблемы геофизической  экологической функции литосферы:

1. экологическое воздействие геофизических полей на природные и природно-технические экосистемы;
2. техногенное физическое загрязнение литосферы;
3. геопатогенез.

Геохимические функции

Геохимическая экологическая функция литосферы – это влияние геохимических полей литосферы на состояние биоты в целом.

Объект исследований - вещественный, химический состав компонентов литосферы (горные породы, минералы, донные осадки, почвы, подземные воды, нефть, газы) и формируемые ими поля природного и техногенного происхождения.

Предмет исследований – знания о геохимической экологической функции и геохимических свойствах литосферы.

Геохимические неоднородности литосферы – это  геохимические зоны, геохимические  провинции и геохимические аномалии, являющиеся функциональными территориальными (точнее объемными) единицами эколого-геохимических  исследований.

Геохимические неоднородности литосферы делятся  на:

• литохимические, обусловленные составом горных пород, почв, донных осадков, техногенных грунтов;
• гидрохимические – подземных вод;
• атмохимические – газовым составом почв, горных пород, подземных вод;
• сноухимические – снегового покрова;
• биохимические – биоты.

По генезису среди геохимических неоднородностей  литосферы следует выделять:

• природные (естественно-исторические), сформировавшиеся в ходе геологической жизни планеты;
• природно-техногенные (новообразованные), формирование которых произошло в эпоху техногенеза вследствие использования высокоотходных технологий при низком уровне внедрения средозащитных мероприятий.

Выделяются три  пути воздействия химических элементов  литосферы на биоту и человека _[2]:

– воздушный –  через попадание токсикантов в виде газа или аэрозолей в организм человека; – водный – через подземные воды, употребляемые для

питьевого водоснабжения;

– пищевой – через трофическую цепь от загрязненных растений к животным и человеку.

Чаще всего  они проявляются совместно, усугубляя  негативное воздействие на население, проживающее в зоне воздействия  геохимических факторов. Принятие природоохранных  мер не может быть основано лишь исключительно на оценке загрязнения  местности через медико-статистические показатели (заболеваемость, смертность населения и т. д.), а требует  установления среды и источников загрязнения и путей попадания  токсикантов в организм человека.

Ресурсные функции

Ресурсная функция – это способность литосферы обеспечивать потребности биоты минеральными органическими и органоминеральными ресурсами.

Потребности человека при этом не должны вступать в противоречие с потребностями биоты. В современном мире отмечается ресурсная напряженность, обусловливающая необходимость перехода человечества к системному ресурсному мышлению. Этот переход должен совершиться в ближайшие годы, поскольку человечество для этого имеет, по оценкам экспертов, всего 3—4 десятилетия. Важнейшая проблема экологической геологии - выработка теоретического фундамента, описывающего ресурсы литосферы.

Антропогенное воздействие на литосферу

Широко распространено заблуждение, что в отличие от живых организмов, чутко реагирующих  на техногенные воздействия, сама Земля  может выдержать техногенные  загрязнения и катастрофы (подземные  ядерные взрывы, захоронение токсичных  отходов, хищническую эксплуатацию недр и т.д.). Это глубоко ошибочное  мнение приводит к бесконтрольному  превышению предельно допустимых уровней  техногенных воздействий на литосферу. Невзирая на запреты подземных ядерных  испытаний, некоторые страны (Франция, Китай) все еще продолжают их проводить, тем самым совершая экологические  преступления против всего человечества.

К стрессовым факторам литосферы еще относится создание свалок твердых бытовых отходов, загрязнение промышленными стоками  подземных вод и вследствие этого  сокращение запасов на Земле питьевой воды, а также механическое, термическое, электромагнитное и другие виды воздействий  на верхние слои литосферы.

Количество коммунальных отходов, приходящихся за год на одного человека, в некоторых странах  достигает огромных величин (табл. 2), а их утилизация представляет серьезную  проблему во всем мире. В результате антропогенного воздействия Земля  превращается в гигантскую свалку, литосфера испытывает необратимые  экологические изменения, последствия  которых катастрофичны.

Таблица 2. Количество коммунальных отходов, образующихся за год в некоторых странах

8Биосферу, как известно, можно рассматривать как глобальную планетарную экосистему, состоящую из различных частей - подсистем.

Одной из таких частей, занимающих особое место в биосфере является система:

"человеческое  общество - производство и экономика  - живая природа - окружающая среда" (4ЭПС).

Эта система  образовалась в результате взаимодействия человека и природы в процессе производственно-хозяйственной деятельности. Учитывая ее масштабы и степень влияния  на биосферу, ученые называют ее "суперсистемой". Важной составляющей ее является экономика, в которой и коренятся современные  экологические проблемы и угрозы глобального кризиса.

Деградация природы  и нарастающее ухудшение окружающей среды в последние 10-летия стали  очевидны не только для ученых, но и  широких кругов населения. Это не могло не вызвать обеспокоенности  и тревоги. Обеспокоенность особенно возросла после опубликования в  начале 80-х годов научных прогнозов  мирового развития, выполненных по заказу т.н. Римского клуба. Эта международная  неправительственная организация  была создана в 1968 г. по инициативе одного из экономических директоров компании "Фиат" А. Паччеи. В нее вошли видные западные ученые и общественные деятели, поставившие цель:

• построить прогнозы близкого будущего;
• предоставить мировому сообществу доводы о необходимости мер для предотвращения глобального эколого-экономического кризиса.

Эти прогнозы были выполнены на основе компьютерного  моделирования, системного анализа  и теории многоуровневых иерархических  систем, иначе говоря, впервые был  выполнен прогноз поведения суперсистемы (ЧЭПС).

В работе принимали  участие такие видные ученые как  Джей Форрестер, Деннис Медоуз, М. Месарович (США), Э. Пестель (ФРГ) и др.

В 1971г. Дон. Форрестер в книге "Мировая динамика" привел результаты расчетов возможных вариантов мирового развития. По одному из вариантов получалось, что при сохранении в будущем таких же тенденций развития:

• численность населения планеты к 2030-2050 гг. достигнет 6,5млрд.чел.;
• после чего в результате истощения природных ресурсов и непоправимых изменений окружающей среды начнется вымирание людей;
• за 20-30 последующих лет население Земли уменьшится до 1,5 - 2 млрд.чел.

Анализ этого  прогноза показал, что он недостаточно надежен:

• во-первых, численности 6,5 млрд. чел. человечество достигнет, видимо, гораздо раньше, где-нибудь в 2006-2010гг.
• во-вторых, глубокое истощение природных ресурсов, вероятно, несколько отодвигается по срокам.

Тем не менее, многие оценки этого прогноза, как и использованные методы, сохранили свое значение. В 1979г. был опубликован первый совместный официальный доклад Римского клуба - "Пределы роста", составленный под рук. Д. Медоуза. В нем сроком кризиса, по сравнению с оценками Форрестера, несколько приближались. При этом делается вывод:

• сохранение темпов экономического развития и роста населения в ближайшие десятилетия приведет человечество к порогу гибели;
• человек еще может сам выбрать пределы роста и остановиться когда пожелает, путем ослабления некоторых из сильных воздействий на природу.

И в "Мировой  динамике", ив "Пределах роста" недостаточно учитывались эколого-экономические  различия и разнообразие (пестрота) мира, что, естественно, не могло не сказаться на результатах прогноза.

Поэтому в следующем  проекте Римского клуба "Человечество у поворотного пункта" (1974г.), подготовленном под руководством М.Месаровича и Э.Пестеля:

• была осуществлена региональная дифференциация динамики и прогнозов экономического развития и экологических ситуаций.

Мир был представлен  в виде 10-ти регионов: Северная Америка, Западная Европа, Япония, Австралия  и Южная Америка, СССР и Восточная  Европа, Латинская Америка, Северная Африка и Ближний Восток, Тропическая  Африка, Южная Азия и Китай.

Авторы пришли к выводу:

• миру угрожает не глобальная катастрофа, а серия региональных кризисов;
• причем, часть из них наступит раньше, чем прогнозировали Форрестер и Медоуз.

Результатом их анализа мирового развития стало  обоснование необходимости "ограниченного  роста". Эти идеи нашли отражение  в последующих работах Римского клуба, а также в работе Комиссии ООН по окружающей среде и развитию.

Невзирая на критику, которой подверглись глобальные прогнозы 70-х гг. они оказали большое  влияние:

• на природопользование, энерго- и ресурсосбережение в развитых странах;
• на продовольственные программы и меры по планированию семьи в развитых странах;
• стимулировали совершенствование последующих моделей и новых прогнозов, в основном региональных и национальных.

Учеными разных стран было выдвинуто множество  различных концепций и стратегий  общественного развития и охраны окружающей среды. Их можно условно  сгруппировать в 3 основные группы: