Технологические формы воздействия человека на биосферу.

 

Загрязнение биосферы. Различного рода загрязнения атмосферы, почвы и гидросферы определяются выбросом промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, содержащих вещества, не имеющие природных разрушителей и обладающие токсическим воздействием на живые организмы.

Промышленное влияние на атмосферу включает изменение ее исходного газового состава - уменьшение содержания кислорода и существенное увеличение двуокиси углерода (СО₂). Наряду с этим в последнее время наблюдается прогрессирующее загрязнение ее пылью и газообразными веществами промышленных выбросов. В частности, весьма опасными оказываются кислотные выбросы, а также иногда токсичные газы. Пылевые загрязнения атмосферы помимо прямого патологического воздействия на дыхательные органы человека и животных снижают проницаемость атмосферы для солнечного излучения, а также участвуют в возникновении “парникового эффекта”.

Промышленная деятельность человека приводит и к загрязнению почв. Основные компоненты такого загрязнения - промышленные и бытовые отбросы, отходы строительства зола тепловых электростанций, выбросы пустой породы в местах разработки полезных ископаемых и т.п. Эти загрязнения не только скрывают под собой плодородный слой почвы, но и содержат ряд химических элементов, которые в больших количествах токсичны для растений и микроорганизмов: сера, медь, цинк, мышьяк, алюминий, фтор и др.

При геолого-разведочных работах составные части промывочных жидкостей, используемых при бурении (каустическая сода, хлорид натрия) а также дизельное топливо, битум засоряют почвы и ведут к их заслению. В большинстве случаев это приводит к локальной гибели растительности.

Большую экологическую опасность представляет широкое применение ядохимикатов в сельском хозяйстве, при озеленительных работах в городах и т.д. Рассчитанные на борьбу с вредными насекомыми и сорняками, пестициды ядовиты и для многих других живых организмов, а также для человека. В ряде случаев зафиксировано парадоксальное явление - применение ядохимикатов приводило к повышению численности вредителей за счет уничтожения их естественных врагов и паразитов. Передаваясь по пищевой цепи, токсиканты способствуют гибели хищных зверей и птиц, а также накапливаются в пищевых продуктах, потребляемых человеком.

Одной из острейших проблем современности стало загрязнение пресных вод. Рост численности населения и прогрессивное развитие различных отраслей промышленности ведут к нарастающим масштабам загрязнения рек, озер и других континентальных водоемов бытовыми и промышленными стоками, токсичными для человека и многих других живых организмов. В частности, весьма губительны отходы целлюлозно-бумажной промышленности. В водоемах, принимающих сточные воды таких предприятий, погибает почти все население беспозвоночных животных и рыб.

Среди промышленных выбросов особую опасность для живого населения водоемов представляют нефтепродукты, кислоты, соли и различного рода токсиканты, которые вносят существенные изменения в степень солености водоемов, кислородный режим и другие параметры водной среды. Во многих водоемах загрязнение промышленными и сельскохозяйственными отходами приводит к замене основных промысловых рыб на менее ценные. Например, сиговые, лососевые и осетровые рыбы оказываются в особо неблагоприятных условиях и постепенно замещаются карповыми и окуневыми (плотва, лещ, окунь, ерш).

Загрязнение пресных водоемов особенно опасно на фоне общей нехватки пресной воды. Уже сейчас половина человечества испытывает “водное голодание”, причем это относится и к высокоразвитым странам.

Акватория Мирового океана также служит местом бесконтрольного сброса различных (в том числе и радиоактивных) отходов. Даже центральные части Атлантического океана, по наблюдениям известного путешественника Тура Хейердала, сильно засорены отбросами с различных судов. Особенно широко распространено и весьма опасно загрязнение морских вод нефтепродуктами. В случаях аварий появление “нефтяных островов” вызывает катастрофическую по масштабам гибель водных птиц и многих других животных. Описаны и случаи пестицидного отравления морских рыб. Пестициды, попадая в воду, легко разносятся течениями.

Борьба с различными формами загрязнения биосферы - проблема, лишь условно относимая к экологическим. Разработка различного рода очистных сооружений - задача чисто техническая и во многом решенная, хотя и не всегда эти сооружения используются в должной мере. Поэтому важен и юридический аспект проблемы - соблюдение законодательства, ограничивающего выброс промышленных отходов в окружающую среду.

Эксплуатация биологических ресурсов. Катастрофические результаты влияния человека на природу впервые были восприняты через список истребленных человеком видов растений и животных. Масштабы такого влияния впечатляющи: только за историческое время зарегистрировано исчезновение более 100 видов крупных млекопитающих и примерно столько же видов и подвидов птиц. Например, Стеллерова корова (побережье Тихого океана), бескрылая гагарка (Исландия, последний экземпляр погиб в 1844 г.).

Главные причины уничтожения птиц и млекопитающих - неумеренная охота и борьба с вредителями. При этих формах воздействия вымирание видов шло главным образом через нарушение механизмов воспроизводства популяций из-за резкого снижения их численности и плотности населения.

Однако не меньшее число видов исчезло с лица Земли по чисто экологическим причинам, таким, как коренное изменение свойственных виду биотопов, нарушение биоценотических связей в виде появления новых хищников, возбудителей болезней и т.п.

Проблема переэксплуатации не менее значима и в водной среде. Крайнее выражение перепромысла - исчезновение вида и замена его менее ценными для человека. Например, в северной части Тихого океана на смену морскому окуню пришел минтай, который в последние годы уверенно занимает первое место в мировом промысле рыб.

Не менее разрушительной оказалась деятельность человека по отношению к растительности. С давних пор во всех странах мира шла неумеренная вырубка лесов. В результате многие страны (например, Греция) практически лишились леса, поскольку восстановление его не происходило из-за деятельности коз и других домашних животных. В России с конца XVII в. до 1914 г. лесистость снизилась с 51% до 33%. В настоящее время центр хищнического истребления лесов переместился в Центральную Америку, Индонезию и некоторые другие страны, еще богатые ненарушенными лесами.

Борьба с вредными последствиями переэксплуатации биологических ресурсов - задача экологическая. Она предусматривает изучение параметров популяций эксплуатируемых видов и разработку на этой основе норм воздействия промысла, не нарушающих, а, напротив, стимулирующих репродукцию в масштабах, полностью компенсирующих уровень промыслового изъятия.

Охрана природы не может ограничиваться только “запретительными” мерами (частичный или полный запрет охоты или иных форм эксплуатации конкретных ресурсов, создание сети заказников, заповедников и т.п.). Запрещение охоты, исключение деятельности хищников и другие способы охраны животных иногда могут не увеличивать, а снижать численность популяций. В популяциях зверей и птиц, на которых долго не охотятся, увеличивается количество старых, больных и ослабевших особей. Для усиления жизнеспособности популяции многих видов копытных приходится проводить выборочный отстрел зверей или допускать существование некоторого количества хищников, уничтожающих из стада в первую очередь больных и слабых животных. В противном случае проявляются признакивырождения, и численность охраняемых животных падает.

Для сохранения природных ресурсов нужно не исключать вмешательство человека в дела природы, а разумно направлять деятельность, чтобы она обеспечивала восстановление и увеличение природных богатств. Использование должно проводиться с учетом взаимосвязи природных комплексов, обеспечивающей восстановление и увеличение используемых ресурсов. В этом случае исчезнет необходимость в запретах природопользования.

53. Заповедники и другие охраняемые территории.

Государственные заповедники - участки территорий суши или акваторий, навечно изъятые из хозяйственного пользования, являются наиболее эффективной формой охраны ландшафтов, уникальных природных явлений и, самое главное, биологического разнообразия планеты.

Многие заповедники мира имеют охранные, буферные зоны, в которых ограничена хозяйственная деятельность людей - рубка леса, сенокошение, выпас скота, добыча полезных ископаемых, сбор ягод, грибов. Важным требованием, соблюдение которого обязательно для всех биосферных заповедников мира, является недопущение проникновения на охраняемую территорию интродуцированных растений и акклиматизированных животных.

Часть видов или сообществ, населяющих заповедники, является биоиндикаторами. Изучение наличия, состояния и поведения биоиндикаторов помогает ученым судить о степени загрязнения данной территории.

Границы заповедников должны обеспечивать наиболее полное выполнение целей сохранения экосистем. Они должны проходить по водоразделам. Для поддержания экологического равновесия на территории заповедника следует обеспечить невмешательство людей в природные процессы или ограниченное их вмешательство.

Различают:

1) резерваты - территории с наиболее строгим режимом охраны природы. Полное запрещение всякой хозяйственной деятельности, посещения экскурсантами и туристами;

2) заказники - территории с частичным или временным режимом охраны природы. Допускается использование отдельных природных ресурсов. На территории заказника охраняется один или несколько видов животных, птиц, растений. Чаще всего встречаются охотничьи заказники;

3) национальные парки - большие территории (не менее 1000 га), на которых относительно сохранены природные ресурсы, прекращена их эксплуатация, существуют ценные природные объекты - живописные природные ландшафты, редкие и ценные виды растений и животных.

Национальные парки состоят из заповедной, демонстрационной и хозяйственно-бытовой зон;

4) памятники природы - уникальные природные объекты, взятые под охрану государства, например водопады, пещеры, источники, геологические обнажения, палеонтологические находки, рощи, отдельные деревья.

Еще во времена СССР во многих районах были установлены охраняемые территории, которые подразделялись на четыре группы:

1) полная охрана всех компонентов природно-территориального комплекса и их связей;

2) частичная охрана отдельных природных объектов при возможно более полном сохранении целостности или облика ландшафта;

3) охрана естественных ландшафтов в процессе их эксплуатации;

4) создание, использование и охрана оптимального антропогенного ландшафта.

К первой группе относятся самые распространенные в России зоны санитарной охраны, призванные сохранять и защищать ресурсы питьевой пресной воды в открытых водоемах, а также в подземных горизонтах. Зоны санитарной охраны - это территории вокруг водозаборов, создаваемые для исключения возможности загрязнения подземных вод. Состоят они обычно из трех поясов. Первый пояс (зона строгого режима) включает территорию на расстоянии 30 - 50 м. Здесь запрещаются присутствие посторонних лиц и проведение каких-либо работ, не связанных с эксплуатацией водозабора. Второй пояс зоны санитарной охраны предназначен для защиты водоносного горизонта от бактериальных (микробных) загрязнений, а третий пояс - от химических загрязнений.

Как правило, охраняемые территории вводились с определенной целью. Например, Астраханский заповедник (территория с полной охраной) организовывался с целью сохранения природных условий нереста и зимовки рыб ценных пород, а также гнездования птиц и других компонентов природы. Даже в тундре был организован Таймырский заповедник площадью около 1, 5 млн га с целью сохранения дикой природы тундры - естественных пастбищ, всего растительного и животного мира.

Кроме полной охраны территории (заповедный режим), существует частичный режим охраны. Основная организационная форма его в России - государственный заказник. Государственные заказники организуются для сохранения, воспроизводства и восстановления отдельных или нескольких компонентов природы (биоресурсов) и поддержания общего экологического баланса. Система заказников широко используется в охотничьем хозяйстве России и служит средством увеличения численности охотничьепромысловых животных.

Заказники могут быть организованы по решению местных областных или краевых и республиканских органов власти на определенный срок.

К охраняемым территориям относятся и природные национальные парки, такие как Сочинский, Самарская Лука (Жигули), Лосиный остров и другие, которые образуются для сохранения природных комплексов биоресурсов (чаще всего рекреационных).

Заповедник - наиболее удобное место для сохранения отдельных объектов и явлений природы, требующих повышенной охраны: исчезающих видов животных, растений и неживых тел природы. В соответствии с этим заповедники имеют и вторую функцию - сохранение экологического разнообразия, одним из существенных составляющих которого является генофонд животных и растений.

В первые годы создания заповедников они рассматривались как резерваты для нуждающихся в особой охране исчезающих видов.

Так были созданы: Байкальский заповедник - для сохранения и умножения соболя, Воронежский - бобра, Хоперский - выхухоли, Астраханский - осетровых рыб и редких птиц, Таймырский заповедник - песца и перелетных птиц.

Иногда основанием для организации заповедника служат уникальные явления природы, например гейзеры на Камчатке; уникальное сочетание минеральных месторождений.

С восстановлением своей численности охраняемые виды расселяются не только по всему заповеднику, но и на смежных территориях. Например, в Воронежском заповеднике при его создании было несколько пар бобров.

За 60 лет существования с его территории было расселено более чем в 70 областей России около 5 млн бобров.

Весьма существенна роль заповедников как водоохранной территории. Они являются своеобразными природными «резервуарами» чистой питьевой воды. Заповедники рассматривают и как природные комплексы, изъятые из хозяйственного оборота, и как научно-исследовательские учреждения, выполняющие научные, охранительные, культурно-просветительские и иные функции.

В 1997 г. в России насчитывалось 95 заповедников 2 общей площадью 310, 27 тыс. км., что составляет 1, 53% всей территории нашей страны. Самые крупные из них - Таймырский и Усть-Ленский, площадь каждого из них около 1, 5 млн га. Уникальны по разнообразию растительного и животного мира нетронутые человеком уголки природы в Тебердинском, Алтайском, Кроноцком, Воронежском и других заповедниках России. Для сглаживания влияния прилегающих территорий, особенно в зонах с хорошо развитой инфраструктурой, вокруг заповедников создают охранные зоны, где хозяйственная деятельность строго ограничена. Существуют еще биосферные заповедники, которые входят в состав ряда государственных природных заповедников и используются в качестве фонового заповедно-эталонного объекта при изучении биосферных процессов. В России имеется одиннадцать биосферных заповедников, которые работают по согласованной программе ЮНЕСКО и ведут постоянные наблюдения за изменениями природной среды под влиянием антропогенной деятельности.

Россия относится к числу наиболее экологически неблагополучных стран мира. Природные экосистемы во многих районах нашей страны уже значительно учтены, и лишь обширность территории, которой еще не затронута хозяйственной деятельностью, спасает нашу природу от полной деградации.

Неблагоприятная экологическая ситуация в России явилась результатом длительного доминирования в народном хозяйстве ресурсоемких отраслей и энергоемких технологий в производстве, сырьевой ориентации экспорта, отсталых методов природопользования, несовершенной природоохранной политики.

В одной из глав Проекта государственной стратегии устойчивого развития России, которая озаглавлена «Характеристика экологической напряженности и хозяйственная емкость экосистем России», отмечено, что экологическая ситуация в России усугубляется из-за ограниченности финансирования природо-восстановительных мероприятий.

По данным специалистов-экологов, основной ущерб, который наносится хозяйству России в результате ухудшения окружающей среды, включает в себя:

1) разрушение «человеческого капитала» страны (ухудшение здоровья населения, снижение продолжительности жизни, увеличение смертности). По существующим оценкам 15% территории России с населением около 30 млн человек относится в настоящее время к территориям с особо неблагоприятными экологическими условиями;

2) истощение ресурсной базы экономики - 75% поверхностных вод потеряли питьевое значение, около 30% подземных вод, пригодных к эксплуатации, также опасно загрязнены. 250 тыс. гектаров земли занято складированием 5 млрд тонн отходов, накопившихся в ходе производства и потребления.

По оценкам экспертов-экологов, негативные факторы экологической обстановки в России достигли катастрофических размеров, например 70% населения России (более 100 млн человек) проживает на территории с загрязненной атмосферой в 5 - 10 ПДК сильнодействующих ядовитых веществ. Постоянное загрязнение атмосферы промышленными выбросами, а также выхлопными газами от автотранспорта приводит к выпадению кислотных дождей, что сказывается на ухудшении качества плодоовощной продукции, а в конечном счете ведет к отрицательному влиянию на здоровье людей через потребляемые овощи, зелень, фрукты. Все это в результате вызывает рост числа онкологических, легочных, кишечных и сердечнососудистых заболеваний, так как снижается иммунобиологическая защита организма от постоянных неблагоприятных воздействий со стороны окружающей природной среды.