Глобальні екологічні проблеми – екологія
Близько 10-15% поверхні суші розорано, 25% являють собою повністю або частково окультурені пасовища. Якщо до цього додати 3-5% поверхні, зайнятої транспортною мережею, промисловістю, будівлями і спорудами, і близько 1-2% території Землі, пошкодженої розробками корисних копалин, то виявиться, що майже половина поверхні суші видозмінена діяльністю людини.
З розвитком цивілізації її негативний внесок в біосферні кругообіги збільшується. На кожну тонну промислової продукції припадає 20-50 т відходів. На кожну людину у великих містах припадає понад 1 т харчового і побутового сміття в рік. Дисгармонія в біосфері відбивається як на рослинному і тваринному світі, так і на здоров’я людей. Безліч забруднюючих речовин, потрапляючи в грунт, атмосферу і водойми, накопичуються в тканинах рослин і тварин і через харчові ланцюги заражають організм людини. Токсичні сполуки здатні помітно збільшувати кількість мутацій, що призводять до вроджених спадковим відхилень і ракових захворювань. Зіставлення даних по різних регіонах планети привело вчених до висновку, що не менше 80% ракових захворювань викликані хімічним забрудненням середовища.
Забруднення атмосфери в основному відбувається від спалювання природного палива транспортом, комунальним господарством, промисловістю. У містах на частку транспорту припадає більше 60% забруднюючих речовин, на підприємства теплоенергетики – близько 15%, на промислові та будівельні підприємства – 25% викидів. Основні забруднювачі повітря – оксиди сірки, азоту, метан і чадний газ. У рослин забруднення атмосфери веде до серйозних порушень метаболізму і різних захворювань. Від сірчистого газу руйнується хлорофіл і утруднюється розвиток пилкових зерен, висихають і опадають листя і хвоя. Не менш згубно вплив та інших забруднюючих речовин.
Щорічно в атмосферу викидається близько 100 млн т оксидів сірки, більше 70 млн т оксидів азоту, 180 млн т чадного газу.
Кислотні опади. Висока концентрація забруднюючих речовин призводить до утворення кислотних дощів і смогу. Кислотні опади (дощ, сніг, туман) утворюються при розчиненні у воді діоксиду сірки та азоту (S02, N02). Кислі опади ушкоджують верхній захисний шар рослинності, вимивають з листя білки, амінокислоти, цукор, калій. Розчини кислот створюють у грунті кисле середовище, викликають вимивання гумусу, знижуючи кількість життєво важливих солей кальцію, калію, магнію. Кислі грунти бідні мікроорганізмами, в них сповільнюється швидкість деструкції опаду; скорочення чисельності редуцентов порушує збалансованість екосистем.
Кислотні дощі знищують величезні екосистеми, викликають загибель рослин і лісів, перетворюють озера і річки в мляві водойми. У США за останні 100 років кислотні дощі стали в 40 разів більше кислими, близько 200 озер залишилися без риби, у Швеції 20% озер знаходяться в катастрофічному стані. Більше 70% шведських кислих дощів викликано викидами інших країн. Близько 20% кислотних дощів в Європі – наслідок викидів окислів сірки в Північній Америці.
Зміг. У нижніх шарах атмосфери під дією сонячного світла забруднюючі речовини утворюють вкрай шкідливі для живих організмів сполуки, які спостерігаються як туман. У великих містах кількість сонячного світла через смог зменшується на 10-15%, ультрафіолетових променів – на 30%.
Озонові діри. В атмосфері на висоті 20-25 км розташована велика кількість молекул озону (03), що поглинає жорстку частину сонячного спектра, згубну для живих організмів. У 1982 р вчені виявили діру в озоновому шарі над Антарктидою, в 1987 р – над Північним полюсом, почали виникати дірки і над населеної частиною земної кулі. Це може призвести до сплеску захворювань на рак шкіри, катаракту, до порушень лісових і морських екосистем. Вчені припускають, що головною причиною виникнення озонових дір є накопичення фреонів (хлорфторвуглеців CFCl3, CF2Cl2), використовуваних при виготовленні аерозолів і в холодильній промисловості. Ці гази зберігаються в атмосфері десятиліттями. Потрапляючи в стратосферу, вони розкладаються сонячною радіацією з утворенням атомів хлору, каталізують перетворення озону в кисень.
Парниковий ефект. Деякі атмосферні гази прозорі для видимого світла, але поглинають теплове випромінювання планети, викликаючи цим загальне потепління (якщо їх немає – теплове випромінювання йде в космос). Парниковий ефект на 50% обумовлений присутністю вуглекислого газу, 18% вносить метан і 14% – фреони. Збільшення кількості СО2 в атмосфері викликано в основному спалюванням палива і зведенням (випалюванням) лісів під оранку, а також інтенсивної мінералізацією гумусу обширних орних земель. Метан надходить в атмосферу з болотистих районів, від перезволожених грунтів рисових плантацій, від численних скотарських господарств (метан – один з основних продуктів метаболізму жовчних), при розтині вугільних родовищ.
В ХХ в. кількість СО2 в атмосфері зросла на 25%, а метану – на 100%, що підвищило середню температуру на 0,5 С. При такій тенденції в найближчі 50 років середня температура може піднятися на 3-5 С. Розрахунки показують, що танення полярних льодів приведе до підвищення рівня світового океану на 0,5-1,5 м. У Єгипті виявляться затопленими 20-30% родючих земель дельти Нілу, під загрозою опиняться прибережні селища і великі міста Китаю, Індії, Європи та США. Загальна кількість опадів збільшиться, але в центральних частинах материків клімат може стати більш посушливим і згубним для врожаю, насамперед зернових і рису (а для 60% населення Азії рис – основний продукт).
Таким чином, навіть невеликі зміни в газовому складі атмосфери негативно позначаються на біосферних процесах.
Порушення в гідросфері. Великомасштабні помилки у сільськогосподарській діяльності призвели до руйнування багатьох природних екосистем. Відведення стоків Амудар’ї і Сирдар’ї під зрошення бавовняних плантацій став причиною катастрофічного падіння рівня Аральського моря. Пилові бурі в його висихає ложе викликали засолення грунтів на величезних територіях. Деградація біогеоценозів Приаралья – результат нестачі води і опустелювання.
Екосистеми річок дуже чутливі і вразливі. Величезна кількість добрив, що змивається з полів, відходів тваринництва і каналізаційних вод викликає зростання концентрації у водоймах сполук азоту та фосфору. У водних екосистемах з підвищенням рівня евтрофікації (див. С. 302) починається бурхливий розвиток ціанобактерій, які витісняють необхідні зоопланктону діатомові водорості. Риби гинуть від голоду. Ціанобактерії накопичуються на дні і гниють (розкладаються бактеріями), отруюючи воду і виснажуючи запаси кисню. Мальовничі водойми перетворюються в смердючі, покриті тванню і піною стічні канави. Якщо вода не отруєна, то на кожному квадратному метрі налічується до 15 молюсків, кожен з яких за добу ретельно фільтрує до 50 л води. Ці істоти гинуть з надходженням у водойми сторонніх хімічних речовин. Найбільш стійкими до забруднення води є п’явки і личинки бабок, а в морях – асцидії.
Складові частини біосфери взаємопов’язані кругообігом речовин і харчовими ланцюгами, порушення однієї екосистеми викликає зсув екологічної рівноваги в інших. Коли в північній півкулі комах стали труїти ДДТ, незабаром значні кількості цієї отрути виявили в організмах арктичних тюленів і антарктичних пінгвінів, які отримали його з рибою. Багато отрутохімікати дуже стійкі і здатні тривалий час накопичуватися в тканинах організмів, багаторазово збільшуючись на кожному наступному харчовому рівні.
Внаслідок нерозумної господарської діяльності людини природні водойми виявилися отруєними солями важких металів: ртуті, свинцю, кадмію, а також міді і цинку. Ці сполуки накопичуються в мулі, в тканинах риб, а через харчові ланцюги потрапляють в організм людини, викликаючи важкі отруєння. Вміст свинцю в організмах мешканців індустріальних районів США за останні 100 років зросло в 50-1 000 разів. Навіть у льодовиках Паміро-Алая вміст ртуті збільшилася в п’ять разів. Незначні кількості багатьох хімікатів порушують поведінку риб, омарів та інших водних видів. На цих ознаках заснована реєстрація мінімальних концентрацій міді, ртуті, кадмію, фенолів. Один з найпоширеніших пестицидів токсафен при об’ємному вмісті 10-6% викликає загибель деяких риб (наприклад, гамбузій), необоротні зміни в печінці і зябрах сомів і форелі.
Витік нафти при видобутку і транспортуванні призводить до утворення на поверхні річок і морів нафтової плівки (більше 40% всієї нафти видобувається на шельфі). За спостереженнями з супутників, забруднено близько 10-15% поверхні світового океану. Нафта з поверхні поступово випаровується і розкладається бактеріями, але це відбувається повільно. Гине безліч водних птахів, знищується планктон, а слідом за ним і його основні споживачі – мешканці морських глибин (в т. Ч. Бентос). “Бен-тична пустеля” в Балтійському морі охоплює більше 20% поверхні дна. У Середземному морі в результаті стоку промислових вод вже загинуло 80% колись жила там риби.
Масову загибель риб викликало будівництво гребель електростанцій. Риба пропливає на нерест сотні й тисячі кілометрів, знаходить рідну річку, а вона виявляється перегородженої. Риба кидається, викидається на берег і гине. Перегороджуються річки – зникає риба. Коли Волга текла вільно, вода проходила шлях від верхів’я до гирла за 50 днів, тепер – за 2 роки. Вода замулюється, загниває, в ній швидко розмножуються паразити, що знищують ослаблену рибу. Не менш згубним за своїми наслідками може стати поворот північних річок.
Інтенсивний видобуток риби і молюсків виснажила багато шельфові екосистеми.
Руйнування грунтів. Обширна розорювання степів в нашій країні і США стала причиною пилових бур, що забрали мільйони гектарів найродючіших земель. Для відтворення сантиметрового шару грунту природі потрібно 100-300 років! В даний час близько 1/3 оброблюваних угідь втратили 50% родючого шару через різних видів ерозії. Щорічно через ерозію втрачається близько 3 млн га, з причини опустелювання – 2 млн га, внаслідок отруєння хімічними речовинами – 2 млн га. За час існування цивілізації людство втратило близько 2 млрд га родючих земель.
Грунту багатьох сільськогосподарських районів опинилися засоленими. У Приаралье це сталося в результаті пилових соляних бур, в інших районах – від неправильної організації стоку зрошувальних вод. Надлишок води викликає підйом до поверхні багатих солями грунтових вод. Інтенсивне випаровування виробляє засолення верхніх горизонтів грунту, і через кілька років на таких землях стає неможливим вирощувати сільськогосподарські культури. Засолення грунту ще 4000 років тому призвело до занепаду сільського господарства в Месопотамії. Іригаційні води спочатку забезпечували там хороші врожаї, але внаслідок інтенсивного випаровування викликали хімічну деградацію грунту.
Велика проблема пов’язана і з фізичної деградацією оброблюваних земель – сильним ущільненням важкими сільськогосподарськими машинами.
Втрата природної різноманітності видів. Значна частина тварин і рослин мешкає в лісових біоценозах. Якщо 1500 років тому ліси займали 7 млрд га планети, то сьогодні – не більше 4 млрд га. Особливо варварськи йде вирубка тропічних лісів, в яких зосереджено близько 80% всіх видів рослин планети. Тропічні ліси розташовані в основному в слаборозвинених країнах, для яких продаж деревини – одне з основних джерел доходу. Ліси в тропіках скоротилися до 7% території суші, і якщо темпи їх знищення збережуться, то до 2030 залишиться лише 2%.
У Центральній Росії практично знищені вікові хвойні ліси, інтенсивно вирубуються найцінніші і найбільш доступні для техніки лісові масиви Сибіру і Далекого Сходу. Зі знищенням лісів порушується клімат, деградують грунти, зникають річки, помирають тварини і рослини.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)