Географическая оболочкакак объект антропогенного воздействия
СОДЕРЖАНИЕ
1 Взаимодействие общества и природы на разных этапахразвития человечества
2 Современныевоздействия общества на окружающую среду и их последствия
3Природопользование какфактор антропогенного преобразования природы
4Состояние окружающей среды издоровье человека
5Географические основы охраныприроды
Списокиспользованных источников
1 Взаимодействия обществаи природы на разных этапах развития человечества
Взаимодействиечеловека и природы. Взаимодействие человека и природы насчитывает более 3,5млн. лет. Отправным пунктом взаимоотношения человека и природы можно считатьначало формирования человеческого общества. На протяжении столь длительноговремени характер взаимоотношений человека и природы сильно изменялся. На первыхпорах определяющую роль в этих взаимоотношениях играл природный фактор, изависимость древнейших людей от природы была наибольшей. Древнейшие люди(архантропы) были по существу одним из биологических компонентов природныхэкосистем. Но, постепенно развиваясь, используя свои умственные и физическиеспособности и совершенствуя свою материальную культуру, древнейшие люди всеболее и более видоизменяли окружающую их природу. Между человеком и окружающейсредой возникла новая система связей, осуществляемая с помощью техническихприспособлений.
Именновозрастающая роль охоты в жизнедеятельности древних людей ослабила ихзависимость от природы, и открыла новые возможности для обитания в новыхусловиях. Вследствие этого постепенно расширяются границы их проживания. Это событиеявляется одним из важнейших в истории взаимодействия человека и природы:человек как бы выходит из привычной чисто биологической ниши.
Орудия трудаи искусственно добываемый огонь расширили возможности использования природныхресурсов. Активное использование орудий труда выделило человека из остальногобиологического мира. В дальнейшем это способствовало формированию первобытногоприсваивающего хозяйства.
Не исключено,что уже более ста тысячелетий назад человек мог оказывать заметное влияние нафлору и фауну. Неандерталец воздействовал преимущественно на видовой состав ичисленность животных. Он не вызывал больших преобразований, однако уже оценилпользу орудий труда и трудовых навыков. Он сознавал свое превосходство надвсеми остальными животными, на которых успешно охотился, но вряд ли пыталсяосмысливать природные явления и находить им объяснения. Он оставалсяестественной частью среды – и в духовном и в материальном отношении.
К эпохепозднего палеолита относится первое из известных нам свидетельств отрицательныхвоздействий человека на природу, вызванных, по современной терминологии,хищническим отношением к природным богатствам. При раскопке находят останкиубитых на охоте животных (зубров, мамонтов) в таком количестве, которое явнопревосходило потребности племени.
Переходчеловека от присваивающего к производящему хозяйству. На смену неандертальцам,за исторически короткий промежуток времени, пришли кроманьонцы. Появлениечеловека разумного («Homo sapiens) стала новой вехой, отмечающей наступлениенеобычных перестроек в жизни биосферы. Взаимодействие материальных, духовных иэкологических факторов привело к коренному перелому в эксплуатации природныхресурсов – переходу от присваивающего к производящему хозяйству.
Предпосылкамидля этого перехода были: развитие технических приспособлений, сложившаясясистема знаний и верований, включающая вопросы не только использования природы,но и заботу о состоянии ее ресурсов. При высоком техническом уровне,разнообразии орудий для охоты и собирательства создалась ситуация,способствующая переходу к земледелию и скотоводству.
Переходчеловечества от собирательства к земледелию и скотоводству был постепенным,долгим. Поначалу доля культивируемых растений и животных в хозяйственномобиходе человека была невелика. Люди продолжали заниматься охотой исобирательством. При наличии обширных неосвоенных территорий неолитическиеобщины имели широкое поле деятельности. Они переходили от одних освоенныхучастков к другим, а через десяток другой лет нередко возвращались на местопервоначальной обработки. Однако демографическая обстановка со временемменялась. Появлялись все новые общины, хороших земель становилось все меньше именьше, истребление лесов стало идти быстрее, чем самовосстановление.
О великомзначении земледелия в истории человечества и биосферы прекрасно сказалВ.И.Вернадский: «Открытие земледелия … решило все будущее человечества. Изменяяэтим путем жизнь автотрофных живых организмов на земной поверхности, человектем самым создал такой рычаг для своей деятельности, последствия которого вистории планеты были неисчислимыми».
Появлениепринципиально нового типа хозяйства, изменившего взаимоотношения человека сокружающей средой и структуру общества, по мнению ученых по времени совпадает сначалом исторического периода – неолита, поэтому его, следует считатьреволюционным переворотом – «неолитической революцией».
Длянаступления «неолитической революции» человек должен был настолько истощитьзапасы дичи и полезных растений, чтобы в результате возникла настоятельнаянеобходимость целенаправленных действий, направленных на увеличение количествапищи.
Общий ростнаселения и увеличение потребностей приводили к ускоренному распространениюсельскохозяйственных ландшафтов.
Естественнаяэкологическая обстановка на планете в целом ухудшилась, так как исчезлинекоторые виды крупных млекопитающих, на значительных территориях началосьопустынивание. С этого времени более совершенная искусственная системаприродопользования становится необходимой. Ирригационные сооружения и поливноеземледелие позволили организовывать сельское хозяйство и животноводство натерриториях, с неблагоприятными для этого природными условиями. Человек,создавая благоприятную для себя среду, достиг успехов не только в добываниипищи, но и в интеллектуальной сфере, в развитии личности. Складывались новыеформы общественного уклада: крупные постоянные поселения, города.
В историичеловечества произошел ряд событий, получивших в дальнейшем глобальное значениеи не только для людей, но и для окружающей природы. Первым таким событием можносчитать освоение огня. В итоге это вызвало целый ряд серьезных экологическихпоследствий в разных географических зонах Земли. Другим событием глобальнойзначимости стала смена типа хозяйства. От присваивающего хозяйственного укладалюди перешли к производящему, активно содействуя увеличению биологическихресурсов, необходимых для питания.
Чеминтенсивнее становилась эксплуатация естественных ресурсов, тем быстрееобеднялась природа, и требовались специальные меры по ее охране. Вначале этобыли запреты на уничтожение некоторых видов животных и растений, а такжеотдельных элементов ландшафтов (родников, озер, рек). Данные запретыосновывались на фантазиях и религиозных представлениях. Не имея научногообоснования, эти меры не могли дать существенного результата и имели локальноезначение. Быстрое усиление воздействия хозяйственной деятельности человека наее природу произошло после промышленной революции, т.е. при переходе от ремеслаи мануфактуры к машинной индустрии. Это был начальный период капитализма, когдахищнические формы использования ресурсов природы приобрели повсеместныйхарактер.
2 Современные воздействияобщества на окружающую среду и их последствия
географическая оболочкаантропогенный окружающая среда
Во вторуюполовину XX века воздействие общества на природу особенно резко, скачкообразновозросло. Это объясняется, прежде всего, вступлением человечества в эпоху, скоторой связано коренное качественное преобразование производительных силобщества, сфер человеческой деятельности, усиление преобразующей роли науки.При этом, с одной стороны, достижения науки и техники позволяют человечествуиспользовать новые силы природы, с другой стороны, возрастает «давление»общества на природу.
В отличие отпредыдущих периодов воздействие общества на окружающую среду стало особенномногообразным и охватило все географические уровни – от местного доглобального. Обострился дефицит водных, энергетических, продовольственных,минеральных ресурсов. В то же время выдающиеся достижения науки и техникипозволили человеку не только эффективнее использовать природные богатства, но ицеленаправленно формировать саму окружающую среду.
Преобразованиеприроды – это целенаправленное изменение природных комплексов для решенияпоставленных социально-экономических задач посредством применения технических иорганизационных мероприятий.
Хозяйственнаядеятельность человека до средины ХХ в. опиралась на экстенсивный типприродопользования: развитие производства осуществлялось на основе расширенияиспользования ресурсов природы.
Экстенсивномуприродопользованию соответствовало и определенное мировоззрение: людиотносились к природе как к безграничной кладовой ресурсов. Какие бы блага небыли потеряны, человек жил с убеждением, что в целом на Земле хватит и воды, ичистого воздуха, и пригодных для обработки почв, и лесов, и животного мира.Отсюда принципиальная установка на завоевание, покорение природы, предельноеиспользование ее богатств для нужд сегодняшнего дня.
С середины ХХв. начала быстро возрастает интенсивность использования природных ресурсов.Вместо естественных природных комплексов на больших территориях началиформироваться аграрные, урбанизированные, промышленные и другие антропогенные иприродно-антропогенные комплексы. На смену экстенсивному природопользованиюпришло интенсивное. Человечество вступило в период, когда научно-техническийпрогресс открыл огромные возможности преобразования природы и казалось, чточеловечество все дальше уходит от жестких ограничений, налагаемых дефицитомприродных ресурсов. Но никакая техника не сможет сделать Землю больше, чем онаесть, не может изменить возможности самовосстановления природных систем.
Масштабыповсеместного воздействия хозяйственной деятельности на природную среду сталипоистине гигантскими. Поступление в воды суши и океана, в атмосферу и почвыразличных химических соединений (а их примерно 100 тыс.), образующихся врезультате производственной деятельности человека, в десятки раз превосходитестественное поступление веществ при выветривании горных пород и вулканизме.Ежегодно из недр Земли извлекается свыше 100 млрд. тонн полезных ископаемых,выплавляется 800 млн. тонн различных металлов, производится более 60 млн. тонннеизвестных природе синтетических материалов, вносится в почвы сельскохозяйственныхугодий свыше 500 млн. тонн минеральных удобрений и примерно 3 млн. тоннразличных пестицидов, 1/3 которых смывается поверхностными стоками в водоемыили задерживается в атмосфере (при рассеивании с самолетов). Количество железа,поступающего антропогенным путем в природную среду, составило за последние 150лет около 6,5 млрд. тонн, а возможные последствия «ожелезнения» земной корыпока неизвестны. На порядок увеличилось поступление в окружающую среду свинца икадмия – элементов с высокими токсическими свойствами.
Своейдеятельностью человек не только нарушает круговорот веществ, но и оказываетсущественное влияние на энергетический баланс в природе. Он освобождает энергиюфотосинтеза, накопленную в месторождениях горючих ископаемых, интенсивноиспользует гидроэнергию, а в последнее время энергию атома (атомная энергетика)и Солнца. В районах земного шара с высокой концентрацией населения ипромышленного производства масштабы вырабатываемой человеком энергии сталисоизмеримыми с энергией радиационного баланса и оказывают заметное влияние наизменение параметров климата.
К концу ХХ в.вырисовались проблемы, которые охватывают весь земной шар и являютсяглобальными. Крупнейшие из них: экологические, демографические,продовольственные и др. будут рассматриваться в конце учебного пособия.
Стремление кнаучному познанию антропогенного воздействия на природную среду привело ксближению основных природоведческих наук – географии и биологии, так как толькосовместно они в состоянии предложить пути и способы предотвращения негативныхпоследствий. Особенно большие возможности совместного решения задачрационального природопользования и охраны природы имеются в географии иэкологии. На стыке географической науки и экологии возникло новое научноенаправление – геоэкология (географическая экология). Геоэкология унаследоваланаучные достижения классического естествознания (биологии и географии) и, впервую очередь, системный подход, что позволило рассматривать природные системыв качестве основного объекта исследования.
Геоэкологиюможно определить как раздел географической науки, изучающий природную среду сэкологической точки зрения, в целях решения экологических проблем ичеловечества.
В задачигеоэкологии входят: оценка современного экологического состояния ландшафтов (естественныйэкологический потенциал, антропогенные воздействия и их последствия); оценкаустойчивости ландшафтов к антропогенным нагрузкам; определение допустимыхантропогенных нагрузок; прогноз возможных дальнейших трансформаций ландшафтов иизменения их экологического потенциала. То есть геоэкологические исследованияпо своей сути — географические, а по целям – экологические.
Термин«геоэкология» впервые предложен в 1972 г. К. Троллем как термин, близкий кпонятию «ландшафтоведение». Геоэкология изучает необратимые процессы и явленияв природной среде, возникающие в результате антропогенного воздействия, апоследствия этих воздействий. Геоэкология не является чисто описательнойнаукой, в ее компетенцию входит выяснение источников и путей формирования экологическойобстановки, выявление направления развития экологической ситуации в ближайшей иотдаленной перспективе. В практическом плане геоэкология участвует в решенииэкологических задач путем применения теории и методов географической науки.
Припроведении геоэкологических исследований наряду с чисто географическимитерриториальными единицами – ландшафт, ПТК, геосистема, используется понятие«экосистема». Экосистема – единый природный комплекс, образованный живымиорганизмами и средой их обитания. В зависимости от размеров природных объектовразличают микроэкосистемы (ствол гниющего дерева и др.), мезоэкосистемы(болото, пруд, озеро и т.д.), макроэкосистемы (материк, море, океан и т.д.).Единой глобальной экосистемой является биосфера.
Для пониманиязадач, решаемых геоэкологией, необходимо знать основные понятия, используемыепри их формировании.
Природно-ресурсныйпотенциал (экологический потенциал) — способность природных систем без ущербадля себя отдавать необходимые для человека вещества, которые могут бытьвовлечены в хозяйственную деятельность при условии сохранения среды обитаниячеловека.
Потенциалсамоочищения (разложения) — способность природных комплексов разлагатьприродные и антропогенные вещества (отходы) без саморазрушения и устранять ихвредное воздействие на жизнь. Низким потенциалом самоочищения характеризуетсятундра, олиготрофные водоемы (оз. Байкал и др.). Водотоки (реки, ручьи) имеютболее высокий потенциал, чем водоемы (озера, водохранилища).
Потенциалрекреационный — один из показателей природно-ресурсного потенциала, степеньспособности природных комплексов оказывать на человека физическое и психическоевоздействие, связанное с отдыхом.
Глобальныйуровень геоэкологических исследований предусматривает изучение экологическойобстановки или экологического потенциала географической обстановки в целом. Ононаправлено на выявление и исследование крупных очагов нарушения экологическогоравновесия (Чернобыль, леса Амазонки, Сахель и др.) Региональный уровень — анализ экологической обстановки отдельных природных зон, стран и т.д. Локальныйуровень исследований предлагает экологическую характеристику территорий впределах ландшафтных районов.
Экологическоеравновесие — это баланс естественных и измененных человеком компонентов иприродных процессов или равновесие притока и оттока вещества и энергии,поддерживающее систему в устойчивом состоянии. Нарушение экологическогоравновесия в составе экосистемы ведет к ее разрушению или замене другимиэкосистемами.
В зависимостиот нарушения баланса компонентов и процессов принято выделять несколько видовкачественного состояния природы: естественное – неизменное под влияниемчеловеческой деятельности состояние экосистем; равновесное – скоростьвосстановления равна или выше темпов антропогенных изменений; кризисное –скорость антропогенных нарушений превышает темпы самовосстановления природы;критическое – обратимая антропогенная замена существующих экосистем на менеепродуктивные; катастрофическое – труднообратимый процесс закреплениямалопродуктивных экосистем; коллапс — необратимая утеря биологическойпродуктивности.
Устойчивостьэкосистемы – способность оставаться относительно неизменной в течениеопределенного времени вопреки внешним и внутренним воздействиям иливосстанавливать исходное состояние после оказанного воздействия. Емкостьприродной среды – это ее способность принимать (поглощать) не свойственные впервоначальном состоянии вещества, энергию. Показатели емкости и устойчивостиопределяют допустимые антропогенные нагрузки на экосистему (ландшафт).
Геоэкология,как научное направление, опирается на законы, сформулированные как в географии,так и в биологии, а также разрабатывает свои принципы и законыприродопользования и охраны окружающей среды.
3 Природопользование какфактор антропогенного преобразования природы
Природопользованиепредставляет собой совокупность способов и средств использования природныхресурсов, условий воздействия человечества на географическую оболочку Земли илина ее часть и мероприятий по сохранению природно-ресурсного потенциала.
Природопользование,как неотъемлемая часть человеческого общества, отражает все этапы историиразвития цивилизации от первобытного общества до наших дней. На первых этапахцивилизации, когда человек всецело зависел от природы, количество видов природопользованиябыло небольшим (собирательство, рыболовство, охота). Влияние человека наприроду здесь проявлялось в виде лесных пожаров и связанных с ними другихявлений и процессов. Значительное расширение видов и интенсивностиприродопользования произошло в период зарождения и развития земледелия. Онпривел к появлению агротехнических, агрономических и агрохимических средств иприемов. Однако преобладание экстенсивного земледелия, способствовал развитиютаких кризисных явлений как опустынивание, эрозия почв, обмеление рек,сокращение лесистости и др.
Следующеесущественное увеличение видов и средств природопользования произошло в XVIII — XIX вв. Причиной этого было, прежде всего, развитие горнодобывающей иперерабатывающей промышленности, а также возникновение крупных городов ипромышленных центров. ХХ в. расширил природопользование за счет дальнейшегоразвития промышленности, транспорта, градостроительства, научно-техническойреволюции. Антропогенная нагрузка на экосистемы достигла глобальных масштабов ипривела к загрязнению и нарушению природного равновесия экосистем.
Всоответствии с направленностью и эффективностью воздействия на окружающую средуприродопользование делиться на рациональное и нерациональное. Рациональноеприродопользование – сознательно регулируемая деятельность людей, направленнаяна экономную эксплуатацию природных условий и ресурсов и обеспечение равновесиямежду экономическим развитием общества и состоянием окружающей природной среды,сохранение здоровья людей, охрана и восстановление эстетических свойствландшафтов, плодородия почв, чистоты природных вод, растительного покрова иживотного мира.
Нерациональноеприродопользование – это деятельность людей, ведущая к истощению природныхресурсов, снижению качества, ослаблению восстановительных сил природы,загрязнению окружающей среды.
Выделяюттакже интенсивное и экстенсивное природопользование. Интенсивноеприродопользование — это использование природных ресурсов близкое илипревышающее их самовосстановление. Экстенсивное природопользование – этоэксплуатация природных ресурсов со скоростью, значительно меньшей ихестественного восстановления.
Видыприродопользования. Виды природопользования формировались на протяжении всейистории человечества. Они развивались под влиянием и в зависимости отприродных, экономических, социальных и других факторов. Выраженность этихфакторов и их сочетание определяют территориальные и временные образования ираспространения видов природопользования.
Наблюдаетсяобщая историческая закономерность: по мере развития цивилизации происходитувеличение видов природопользования.
Наблюдаетсятенденция общего усложнения средств и приемов, используемых человеком длявоздействия на окружающую природную среду. Особенно активизировался этотпроцесс в период развития земледелия и индустриализации.
В настоящеевремя известно большое количество видов природопользования, которые можнообъединить в следующие группы: сельскохозяйственное, строительное,промышленное, водохозяйственное, лесохозяйственной, градостроительное, рекреационноеи др.
Наиболеераспространенным, разнообразным и продолжительным по времени являетсясельскохозяйственное природопользование. По характеру воздействия на ландшафтыоно делится на земледельческое, пастбищно-животноводческое и мелиоративное.Земледельческое воздействие включает: механические (структура земель,распаханность, освоенность), физическое (влияние земледельческой техники),агротехническое (севообороты, технология возделывания растений), химическое(применение удобрений, пестицидов). Пастбищно-животноводческое воздействиепроявляется в непосредственном влиянии животных на растительность, уплотнение иизменение вводно-воздушного режима почвы, поступление питательных веществ впочву; стойловое содержание (животноводческие комплексы) вызывает загрязнениестоками почвы, воды, воздуха. Мелиоративное воздействие на ландшафт происходитчерез осушительные и оросительные, противоэрозионные системы.
Промышленноеприродопользование вызывает загрязнение окружающей среды производственнымиотходами, отчуждением территории под хозяйственные объекты, насыщение ландшафтатехногенными системами. Например, горно-добывающая промышленность ведет кобразованию карьеров, техногенных форм рельефа (терриконов, просадок, отвалов),созданию рекультивированных (вторичных) ландшафтов.
Строительноеприродопользование вызывает разрушение почвенного и растительного покрова,изменение формы рельефа (срезание положительных и засыпка отрицательных форм),намыв грунтов, закрепление и изменение физических свойств грунтов (техническаямелиорация). Градостроительство ведет к формированию городского ландшафта,отчуждению земель, изменению рельефа, почв, уровня и состава вод, интенсивномутехногенному насыщению, формированию микроклимата и состава атмосферноговоздуха.
Водохозяйственноеприродопользование проявляется в создании водохранилищ, прудов, каналов,спрямления русел рек, изменение количественных и качественных параметровводотоков, техногенном насыщении гидрографической сети (шлюзы, дамбы, мосты),подтоплении прилегающих земель, создании специфического микроклимата.
Лесохозяйственноеприродопользование проявляется через эксплуатационные мероприятия (сплошная иливыборная рубка. Прокладка дорог, вывоз лесоматериала, подсочка смолы),изменение видового состава растительности и животных.
Рекреационноеприродопользование вызывает уплотненнее почв отдыхающими, дигрессиярастительности, изменение состава вод, строительство рекреационных объектов иинфраструктуры; необходимость мероприятий по усилению пейзажнойвыразительности, микроклимата, видового состава растительности.
Одновременнос развитием природопользования изменилась и роль в нем географии.
В.С.Преображенскийусловно разделил историю взаимоотношений географии и проблемыприродопользования на три этапа.
Первый названэтапом обслуживания. В это время перед географией и другими естественныминауками ставились задачи помочь практикам минимизировать затраты при освоенииновых территорий. Максимально использовать возможности природы, получитьмаксимальную экономическую эффективность, предупредить о возможности появленияопасных процессов. Необходимо было дать информацию о природных ресурсах,условиях, где будет работать техника. Несмотря на наличие для географии на этомэтапе негативных моментов, были и положительные. Это прежде всего то, что впределах естественных наук начали формироваться прикладные или инженерныенаправления (инженерная гидрография, мелиоративное почвоведение, прикладнаяметеорология, прикладная география и др.)
Второй этап –противодействие технике, начал формироваться в связи с появлением множествафактов отрицательных последствий воздействия технических средств на природу ивозросшее общественное внимание к проблеме. Здесь на передний план выходятвопросы ограничения воздействия на природу и оценки таких параметров ПТК какемкость, устойчивость. Мера допустимости изъятия вещества и др. Повысилсяинтерес к экспертизе, прогнозированию, мониторингу.
Третий этап –этап совместных действий, формируется на основании представлений овзаимодействующих природных и технических системах как едином целом(природно-технические системы). Понимание территориального объекта как системы,состоящей из двух частей – технической и природной, делает системный подходобязательным условием работы, а географы становятся непосредственными участникамипроектов. При таком подходе в проекте решаются не только технические итехнологические задачи, но и задачи создания среды, оптимальной для жизничеловека. На этапе совместных действий определяются пути оптимизации условийжизни и деятельности человека при разных видах природопользования.
4 Состояние окружающейсреды и здоровье человека
Здоровьечеловека в значительной степени зависит от состояния окружающей среды, вкоторой он проживает. Химический состав и качество пищи, воды, воздуха,определяют не только самочувствие, но характер заболеваний человека. Расширениевоздействия общества на природу предопределяет резкое обострение проблемызагрязнения окружающей человека среды. При ее анализе мы должны различать двеглавные формы загрязнения.
Под первой изних – назовем ее количественной – следует понимать производственные и бытовыевыбросы в природу тех веществ и химических соединений, которые хотя ивстречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших объемах.Возьмем, к примеру, загрязнение воздуха. Он и в естественном состоянии содержитмножество мелких частиц в виде пыли и газообразных соединений. Однако согласносправочным данным в мире ежегодно сжигается 9-10 млрд. т условного топлива, врезультате чего в атмосферу дополнительно попадает 20 млрд. т углекислого газа,что в 1,5 раза больше, чем в результате дыхания всего человечества. Кроме того,заводы, электростанции, средства транспорта выбрасывают десятки и сотнимиллионов тон других загрязняющих природу веществ. Но, пожалуй, еще большуюугрозу представляет вторая форма загрязнения – назовем ее качественной –связанная с поступление в природу совершенно новых веществ и соединений,создаваемых современной промышленностью. Техногенные продукты такого рода,распространяясь в атмосфере и гидросфере, приводят к серьезным нарушенияместественной экологической обстановки. Человек зачастую оказываетсяфизиологически к ним неподготовленным. С этим связано возрастание числаонкологических заболеваний, эндокринных, аллергических и других заболеваний.
Средифакторов окружающей среды, воздействующих на здоровье человека, в первуюочередь следует отметить загрязнение атмосферного воздуха, воды и продуктовпитания.
Источникизагрязнения атмосферы условно можно разделить на две большие группы — естественныеи искусственные. Естественные, или природные, загрязнения не столь сильновлияют на качественные изменения воздуха, как искусственные или антропогенныезагрязнители. К первым можно отнести извержения вулканов, лесные и степныепожары, насыщенные солями морские брызги и туманы, растительную пыльцу, пылевыебури, выделения животных, космическую пыль.
Искусственныезагрязнители условно можно разделить на несколько групп:
1)физические(механические) загрязнители — различные выбросы промышленных предприятий, дым исажа от сгорания нефти и угля, стирающаяся резина автопокрышек и др.;
2) химическиезагрязнители – пылеводяные или газообразные вещества, способные вступать вхимические реакции;
3)биологические загрязнители – бактерии, вирусы, некоторые виды растений иживотных;
4)радиоактивные загрязнители – выбросы радионуклидов в результате аварий наатомных объектах, радиоактивное загрязнения от оружия массового поражения иотходов ядерного производства.
Основнымисточником механического и химического загрязнения атмосферы являетсяпромышленность и прежде всего тепловые электростанции и промышленныепредприятия.
Например, ТЭСмощностью 700 МВт, работающая на угле, потребляющая в года около 1 млн. т угляс содержанием серы 1%, за час работы на полной мощности выбрасывает в воздух500 т диоксида углерода, 0,15 т оксида углерода, 7 т диоксида серы. 1, 7 токсида азота, 0,05 т углеводорода и 0,7 т пыли.
Большиепроблемы в области сохранения чистоты воздуха возникли с развитием металлургии.В процессе переработки руды в качестве побочного продукта в воздух попадаетсодержащая металлические частицы пыль, которая вызывает стойкое ухудшениездоровья.
Например, вцветной металлургии наибольшую опасность представляет пыль, образующаяся намедеплавильных заводах (См. Таблицу).
Содержание веществ в пылимедеплавильных заводовВещество Количество (в %) Медь 15 Оксиды железа 49-69 Сера 9,7-12,5 Кварц 4-6,2 Мышьяк, сурьма, висмут, цинк, свинец 4
Из этихкомпонентов под воздействием влаги в воздухе могут образовываться чрезвычайноядовитые летучие вещества.
Значительнаячасть сернистого газа (SO2) образуется в атмосфере за счет сгорания различныхвидов топлива, содержащего большое количество серы. В бурых углях содержаниедостигает 14% серы. У человека SO2 вызывает сначала спазмы стенок бронхов;затем возникает воспаление слизистой оболочки бронхов, развивается хроническийбронхит и может содействовать возникновению ракового заболевания.
При сжиганиитвердого топлива на ТЭС образуются вредные для окружающей среды оксиды серы, апри использовании мазута – оксиды ванадия, свинца, никеля. Для уменьшенияколичества вредных веществ разработаны разомкнутые пылеулавливающие системы,что существенно сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. Кроме того,ученые изобрели – электрофильтр, способный осаждать 98-99% пыли, содержащейся вдымовых выбросах. Такие аппараты все шире применяются в химическойпромышленности.
Проблемачистой воды заключается в том, что человеку для жизни необходима не любая, апресная вода определенного качества. Не следует забывать, что из каждых 100литров воды, которая есть на земле, 97 литров – соленые. Иначе говоря, общиезапасы всех пресных вод суши – рек, озер, подземных и снежно-ледниковыхресурсов составляют менее 3% от общего количества воды на земле. Запасы вод вреках и озерах оцениваются в 95 тыс. км3, т.е. всего 0,26% от суммарныхресурсов пресных вод, или 0,007% от общих запасов воды на Земле.
Наскольковелики потребности в воде промышленности и сельского хозяйства, можно судить последующим цифрам. Для производства сахара из 1 т сахарной свеклы требуется0,5-0,6 м3 воды, для дубления 1 т сырой кожи – 20-50 м3 и т.п.
В загрязненииподземных и поверхностных вод преобладают химические загрязнители. Загрязнениевод тяжелыми металлами, кислотами, щелочами, цианидами и другими минеральными иорганическими веществами происходит под действием преимущественно промышленныхи сельскохозяйственных стоков. Загрязнители этого вида воздействуюнепосредственно на те или иные компоненты живой природы.
Другиехимические загрязнители действуют медленно и относительно скрытно. Это нефтяныеуглеводороды, продукты производства фенолов, галогенпроизводные инсектициды,гербициды, синтетические детергенты (применяющиеся в промышленности и в бытумоющие средства). Например, по данным Всемирной организации здравоохранения(ВОЗ), ежегодно в мире около полумиллиона человек заболевают, а свыше 5 тыс.умирают от отравления пестицидами — препаратами, применяемыми для защитырастений от вредителей и болезней, для борьбы с сорняками.
Другой типзагрязнителей вод — биологические загрязнители. Сюда относятся органическиевещества, способные к ферментации. Такое загрязнение может возникнуть врезультате канализационного стока в реки, недостаточной очистки и сбросаотходов целлюлозно-бумажных, текстильных и других предприятий.
Отдельнуюгруппу составляют механические загрязнители, опасность которых также донедавнего времени преуменьшали. Это твердые инертные вещества: глина, песок,шлак, отходы соледобывающей и угольной промышленности, сброс промышленных источных вод непосредственно в море или с речным стоком, смыв различныхтоксических веществ, используемых в сельском и лесном хозяйстве и при другихвидах хозяйственной деятельности, преднамеренное захоронение на дне морей иокеанов различных токсических, в том числе и радиоактивных, отходов. Большуюопасность представляет тепловое загрязнение, в основном сбросы подогретых водтепловых или атомных электростанций. Это загрязнение в сочетании с другимитипами загрязнителей представляет серьезную проблему для будущего.
Кроме рек иозер планеты, сильному загрязнению подвергаются моря и океаны. Пути ихзагрязнения могут быть самыми различными: утечка загрязняющих веществ врезультате судовых операций, аварийных выбросов с судов и из подводныхтрубопроводов, утечка при разработке полезных ископаемых на морском дне,перенос загрязняющих веществ через атмосферу, естественная утечка нефти черезтрещины земной коры и т. д.
Однаконаиболее опасным загрязнением окружающей среды следует признать радиоактивноезаражение. В настоящее время ядерные электростанции действуют во многих странахмира. В каждом 1000-мегаваттном реакторе содержится столько же радиоактивногоматериала, сколько бы выпало после взрыва тысячи бомб, подобных той, что была сброшенана Хиросиму. Каждый реактор ежегодно производит тонны радиоактивных отходов, инекоторые из них остаются опасными в течение более чем 500 тыс. лет. До сих норне найдено безопасных методов ликвидации и хранения таких веществ.
До 1986 г.(авария на Чернобыльской АЭС) радиоактивное загрязнение рассматривалось какзагрязнение косвенное, затрагивающее в основном биологию человека.Чернобыльская авария заставила пересмотреть эту точку зрения и признатьогромную опасность, исходящую от радиоактивных загрязнителей, не только длячеловека, но и для всей биосферы в целом.
Всевышеперечисленные виды загрязнения являются причинами самых различныхзаболеваний человека.
Таблица
Воздействие загрязнителейна здоровье человекаЗагрязнитель Виды заболеваний Мышьяк Рак легких, различные кожные болезни, гематологические эффекты, включая анемию Бериллий Дерматиты, язвы, воспаления слизистых оболочек Кадмий Злокачественные новообразования, острые и хронические респираторные заболевания; почечная дисфункция Ртуть Воздействие на нервную систему. Включая краткосрочную потерю памяти, нарушение сенсорных функций и координации, почечная недостаточность Свинец Нарушение процессов кроветворения, повреждение печени и почек, нейрологические эффекты Хром Рак легких, злокачественные образования в желудочно-кишечном тракте. Дерматиты Никель Респираторные заболевания (астма, нарушение дыхательной системы), пороки рождения и уродства, рак носа и легких
По даннымВОЗ, в мире примерно около 80 % случаев заболеваний и смертей связано сзагрязнением воды и продуктами питания. На начало XXI в. в некоторыхевропейских странах такие болезни, как холера, брюшной тиф, гепатит вновьстановятся реальной угрозой для здоровья населения. Вспышки этих заболеванийфиксировались в Албании, Великобритании, Италии, Румынии, Швеции, что былосвязано не только с микробами и вирусами, но и с загрязнением питьевой водысвинцом, мышьяком, нитратами, фтористыми соединениями (см. табл.).
К наиболееизвестным и распространенным в мире экологическим болезням следует отнести такназываемые болезни «минамата», «итай—итай» и «чернобыльскую болезнь».
Болезнь«минамата» — заболевание человека, вызываемое соединениями ртути. Впервые этаболезнь была описана в 50-х гг. XX в. в Японии у рыбаков в бухте Минамата, водыкоторой были загрязнены промышленными стоками местного химического завода,содержащими ртуть. Так, рыба, выловленная в данном заливе, содержала до 50мг/кг ртути. Болезнь проявляется в виде нервно-паралитического расстройства.
Болезнь«итай—итай» возникла в результате употребления в пищу риса, содержащегосоединения кадмия. Болезнь известна с 50-х гг. XX в., когда сбросовые водыконцерна «Мицуй» (Япония), содержащие кадмий, попали в оросительную системурисовых полей. Это отравление вызывает у людей апатию, повреждение почек,размягчение костей.
«Чернобыльскаяболезнь» вызывается воздействием радионуклидов, особенно радиоактивногойода-131. Суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу в результатевзрыва на Чернобыльской АЭС составил 77 кг. Для сравнения — при взрыве атомнойбомбы над Хиросимой в 1945 г. было выброшено 740 г радионуклидов. Симптомами«чернобыльской болезни» являются головная боль, сухость во рту, увеличениелимфоузлов, онкологические опухоли гортани. Признаки «чернобыльской болезни» у людейтакже отмечаются вблизи полигонов по переработке радиоактивных отходов. Так,например, в районе ПО «Маяк» (Челябинская обл.) в последние годы почти в 2 разавозрос уровень онкологических заболеваний.
5 Географические основыохраны природы
Увеличениенегативных последствий, вызываемых воздействием человека на природу, определилонеобходимость разработки нового направления во взаимодействии общества иприроды, которое получило название природоохранная деятельность или охранаприроды. Оно включает научные и практические мероприятия, направленные насохранение природы в целом и отдельных природных комплексов и компонентов.
Природоохранныхмероприятия и средств большое множество, однако, их можно группировать поразным признакам. Выделяют охрану почв, охрану вод, охрану воздуха, охранурастительности, охрану животных, охрану ландшафтов.
Актуальностьмероприятий по охране почвы заключается, прежде всего, в том, что при среднейскорости ее образования равной 1 мм/год, хозяйственное использование ведет кболее интенсивному ее разрушению и ухудшению качества. Главными факторамиразрушения и ухудшения почв являются: водная и ветровая эрозия, засоление,подкисление и обеднение питательными веществами, загрязнение и разрушение.Соответственно и почвоохранные мероприятия направлены на ликвидацию этихнегативных явлений. Большое значение имеют мероприятия, направленные навосстановление разрушенных (нарушенных) почв, которые называютсярекультивацией. Для оценки состояния почв, предупреждения и устранениянегативных процессов ведется система наблюдений и контроля, которая называетсямониторингом земель. Для увеличения площадей земельного фонда используются:орошение земель в засушливых зонах, осушение заболоченных земель,рекультивация. Мероприятия по улучшению поверхностного состояния земельназываются культурнотехнической мелиорацией (уборка камней, выравниваниеповерхности почв, удаление кустарников и мелколесья и др.)
Мероприятияпо охране вод направлены на сохранение их объема и качественного состояния. Остепени загрязнении вод и необходимости их охраны, свидетельствуют следующиеданные. Величина годового стока рек (основной источник пресных вод) земногошара – 30-40 тыс. км3, годовой водозабор – 6-7 тыс. км3, из которых 50%теряется безвозвратно. Загрязняется более 9 тыс. км3 стока (25%), дляразбавления вод которого требуется чистой воды в 10-15 раз больше. Поэтомусчитается, что основная проблема охраны вод связана не с физическим недостаткомводы вообще, а с нехваткой чистой воды. Соответственно в комплексе мер поохране вод главное место занимает экономия чистой воды. С этой цельюсокращаются нормы потребления воды на технологические процессы, внедряютоборотное водоснабжение, ведут борьбу с утечкой, сокращают водоемкостьпредприятий и т.д.
Большоезначение имеет очистка сточных вод от загрязнения. Основными методами очисткиявляются механические, физико-химические и биологические. Механическая очисткавод состоит в удалении примесей путем отстаивания и фильтрации. Этим методомможно удалить нерастворимых примесей из сточных бытовых вод до 2/3, а изпромышленных – до 9/10. Физико-химические методы включают: электролиз(разрушение органических веществ и извлечение металлов, кислот и др.), флотация(насыщение сточных вод кислородом, к пузырькам которого прилипают и всплываютна поверхность твердые вещества), адсорбция (применение активированного угля идругих сорбентов), окисление (использование окислителей органического вещества:озона, хлора, перманганат калия и др.), биологическая очистка сточных водвключает биофильтры (слой крупнозернистого материала покрытогобактериологическим веществом) и др. В городских и промышленных очистныхсооружениях применяют комплексные методы.
Загрязнениеатмосферного воздуха – одно из основных последствий индустриализации. Загрязнениевоздуха делятся на естественные (природные) и искусственные, связанные сдеятельностью человека. Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнениявоздуха и снижение вредных примесей, можно объединить в три группы:
1. Улучшениетехнологических процессов.
2. Улучшениесостава топлива, конструкции механизмов и очистных сооружений.
3.Оптимальная организация размещения источников выбросов и зеленых насаждений.
Охранарастительности и животного мира включает охрану отдельных их видов и целыхэкосистем. Сохранение видов растений имеет большое значение в связи с тем, чтовидовое разнообразие растений является основой устойчивого функционированияэкосистем. С этой целью организуются особо охраняемые территории: заповедники,национальные парки, заказники.
Принципысоздания заповедных территорий. Научный подход к выбору территорий,предназначенных для взятия под специальную охрану, должен опираться на рядосновных положений.
Выбраннаятерритория может быть репрезентативная как в отношении определенных типологических,так и региональных признаков. Поэтому выбор или создание системы исходныхконтуров должны предшествовать работе по отбору типичных участков.
Следуетстремиться, чтобы в системе охраняемых территорий было представлено всемногообразие природы, т.е. отражены природные комплексы и экосистемы,отличающиеся друг от друга. Главный вопрос, нуждающийся в решении, – выявитьуровень, при котором эти единицы территорий характеризуются определеннойоднородностью.
Сохранениетипичных ландшафтов в их естественном состоянии и их природных компонентовобеспечивается системой заповедников, представляющих все существующие на даннойтерритории природные разности определенного ранга. Вопрос, таким образом,заключается в выборе системы районирования (геотектоническое, климатическое,биогеографическое) и ранга регионов (страны, провинции, округа).
Посложившимся традициям, до сих пор выбор территорий для создания сетигосударственных заповедников в значительной мере (степени) осуществлялсяэмпирически: старались заповедать наиболее сохранившиеся в естественномсостоянии природные комплексы. Это имело свой смысл, однако такой подход нерешает проблемы организации рационального природно-заповедного фонда в целом потой или иной обширной территории. Без решения фундаментальных вопросов, впервую очередь связанных с принципами и методами поиска территорий длязаповедования, нельзя создать наиболее рациональную сеть природоохранныхтерриторий и тем самым сохранить генофонд. Отсутствие общетеоретическихразработок отрицательно влияет на развитие всего заповедного дела, приводит кнеизбежным просчетам в формировании сети заповедных территорий.
Концепцияпостроения сети заповедников по зональному отбору: в каждойфизико-географической провинции должен быть один заповедник.
Учитывая огромноеразнообразие форм и методов природоохранной деятельности, разработаны общиепринципы, которых необходимо придерживаться. Принцип повсеместности заключаетсяв проведении природоохранных мероприятий повсеместно, а не на отдельныхтерриториях. Принцип охраны природы в процессе природопользования реализуетсяпосредством включения вопросов охраны природы в программы и проектыприродопользования. Принцип профилактичности основывается на предупреждениивозможных нарушений. Принцип территориальной дифференциации природоохранныхмероприятий предполагает, что меры по охране природы должны учитывать локальныеи региональные особенности природы и хозяйства.
Экологическиепроблемы, как и сама природа не знают государственных границ, поэтому решениезадач охраны природы носит как внутригосударственный, так и международныйхарактер. На общегосударственном уровне решаются проблемы общего размещения иразвития производств с учетом экологических требований. При этом создаютсязаповедники, национальные парки, заказники и другие охраняемые территории иобъекты национального значения. Второй — внутригосударственный уровень, гдевопросы охраны природы решаются путем сочетания производств, создания для нихобщих коммуникаций, систем очистки отходов, совмещения вспомогательныхпредприятий и т.д. На локальном внутригосударственным уровне вопросы охраныприроды решаются путем экологически правильного размещения предприятий. Приэтом учитываются географические особенности территории (рельеф, роза ветров,гидрография и т.д.).
Один изнаиболее эффективных методов изучения проблем, связанных с окружающей средой –картографический. Карты не только аккумулируют огромную научную информацию, нои служат средством активного исследования окружающей среды, познания еезаконов, прогнозирование дальнейшего развития и, что особенно важно,инструментом для планирования ее хозяйственного освоения.
Спецификаисследований окружающей среды и происходящих в ней изменений не позволяеттеперь ограничиться использованием только существующих тематических итопографических карт. Требуются карты нового типа и нового содержания,специально предназначенные для изучения окружающей среды. Они составили ужеособую и разнообразную группу по набору карт охраны окружающей среды, т.е.карт, показывающих охраняемые территории и систему научно-технических иадминистративно-правовых мер, направленных на сохранение, рациональноеконтролируемое использование и возобновление природных ресурсов и окружающейсреды. В содержание карт этой группы включают оценку современного состоянияокружающей среды и ее компонентов: рельефа, вод, почвенно-растительного покроваи др.
На нихпоказывают совокупность положительных и отрицательных последствий хозяйственнойдеятельности человека, дают прогноз развития природной среды в будущем подвлиянием антропогенных (техногенных) воздействий. Требования, соблюдениекоторых обеспечивает условия сохранения видов растений, животных и особо ценныхэкосистем, следующие:
Какие же этиосновные принципы?
— инвентаризация видов и экосистем;
— сохранениене только видов, но и его местообитания, для этого нужно хорошо знать ареалвида;
— определениережима, гарантирующего сохранение вида, на основе знаний егоэколого-биологические особенности;
— включение вприродоохранные мероприятия не только отдельных уникальных и редких видов, но итипичные экосистемы, которые называются «природными эталонами», где практическиотсутствует влияние хозяйственной деятельности;
— охранавидов, их местообитаний и экосистем в целом требует создания широкой сетиохраняемых территорий с разной степенью заповедности.
Сохранениеприродных эталонов важно по следующим причинам:
— во-первых,они могут быть использованы как объекты научных наблюдений, дающих ценнуюинформацию о ходе природных процессов в естественных условиях. Изучение этихпроцессов важно для прогнозирования их будущего состояния.
— во-вторых,сохранение природных эталонов может быть фоновой основой для экологическогомониторинга в целях получения информации, с которой будут сопоставлятьсяданные, полученные в аналогичных экосистемах, находящихся в условияхантропогенного воздействия. Как известно, центральное место в организацииэкологического мониторинга отводится биосферным заповедникам. Но общее числотаких заповедников невелико, и в них представлены далеко не все типы экосистем.Поэтому создание системы заказников дополняет систему биосферных заповедников иобеспечивает информацией, которая необходима для экологического мониторинга.
— в-третьих,выделение и сохранение природных эталонов имеет самое непосредственноеотношение к охране генофонда видов растений или животных, поскольку в природныхрезерватах запрещено хозяйственное лесопользование и разрешаются толькосанитарные рубки, выполняемые с особой осторожностью.
Решениепроблемы охраны видов, а также сохранение уникальных, редких и типичныхэкосистем требует экологического обоснования каждого конкретного предложения, атакже четкой координации действий работ на всех уровнях.
Исчезновениелюбого вида растений, животных, микроорганизмов необратимо обедняет генофондЗемли. Доказано, что гибель 75% видов млекопитающих и 86% видов птиц, из числаисчезнувших, обусловлена антропогенными факторами. Если в прошлом полноеисчезновение отдельных видов происходило из-за неумеренной охоты на них, тосейчас оно происходит чаще всего вследствие изменения среды обитания инарушения структуры популяций.
Список использованныхисточников
1. Аношко В.С. Общая география: учебное пособие /Аношко В.С., Б.Н.Крайко, П.И.Рогач Мн., 2007.
2. Мешечко Е.Н. Общая география: учебное пособие/ Е.Н. Мешечко. – Мн.: Нар. Асвета, 2004. – 319 с.
3. Любимов И.М. Общая политическая, экономическаяи социальная география: Учебное пособие / Любимов И.М. — М.: Гелиос, 2001. — 336 с.
4. Саушкин Ю.Г. Географическая наука в прошлом,настоящем, будущем / Саушкин Ю.Г. — М.: «Просвещение», 1980 — 380 с.