Змістовий МОДУЛЬ 3 Майбутнє людства в контексті глобальних екологічних проблем. Пошук шляхів

Виживання людства

Вступна частина

Кінець XX сторіччя відзначений негативними процесами науково-технічного прогресу, що привели до руйнування і вичерпання природних ресурсів, різкому руйнуванню регенеративних механізмів біосфери, порушенню динамічної рівноваги глобальної земний соціоекосистеми. Земна соціоекосистема втратила здатність до природної саморегуляції, і сьогодні її головним регулятором повинне стати людське співтовариство. Ці факти свідчать про те, що у випадку не вирішення протиріччя між Людством і Природою, остання вирішить його за рахунок Людства, яке буде просто витіснено Природою. Зруйнована біосфера почне відновлювати свою динамічну рівновагу, але вже без людей. Значення охорони природи, як необхідної умови виживання людства, зараз усвідомлюється нашим суспільством, однак, на жаль, воно мало готове до послідовної і безумовної реалізації природоохоронних заходів. Отже, поряд з новою модернізацією, людству необхідно створити нову культуру у взаєминах як між людьми, так і з природою, суб'єктом якої є людина. Сучасне покоління людей несе особливу відповідальність в забезпеченні переходу до нового стану людства, оскільки тільки воно ще має час для виконання подібного завдання. Подолання екологічної кризи тільки технічними засобами неможливо. Нова цивілізація, для того щоб вона виявилася здатною забезпечити подальше існування на Землі людства як розумного виду, повинна спиратися не тільки на нову технологічну основу виробничої діяльності людей, але і на глибоке розуміння місця людини в навколишньому світі. Від того, зуміє людина стати екологічною істотою чи ні, залежить бути йому на Землі чи не бути.

У даному модулю розглядаються основні прояви глобальної екологічної кризи та можливі шляхи її подолання.

Тема 3.1 ГЛОБАЛЬНІ ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ

Теоретична частина

Загальна характеристика глобальних проблем

 

Перед людством постійно виникають багато чисельні проблеми, що потребують невідкладного вирішення. Одні з них мають локальний характер, інші торкаються значних регіонів світу.

Відзначимо ознаки властиві глобальним проблемам людства які відрізняють їх від інших проблем навіть планетарного характеру:

1. глобальні масштаби прояву, що виходять за рамки однієї держави або групи країн;

2. гострота прояву;

3. комплексний характер; усі проблеми тісно переплетені;

4. загальнолюдська сутність, що робить їх зрозумілими й актуальними для всіх країн і народів;

5. спроможність визначати в тих або інших аспектах хід подальшої історії людства;

6. можливості їх вирішення лише зусиллями усього світового співтовариства.

Серед глобальних проблем людства на початку XXІ^-ГО століття на перше місце виходять глобальні екологічні проблеми.

Сучасна екологічна ситуація на планеті Земля характеризується, майже повсюдно, різким погіршенням якості навколишнього середовища. Те що людина зробила з навколишньою природою по своїх масштабах катастрофічно. Забруднена атмосфера, гідросфера, знищені мільйони гектарів родючих ґрунтів, отрутохімікатами і радіоактивними відходами забруднена планета, величезних розмірів досягло обезлісювання і опустелювання - руйнується біосфера. Великий ризик самознищення людства в результаті власної діяльності.

Необмежене використання природних ресурсів і вільне викидання відходів у навколишнє середовище привело до того, що в багатьох країнах практично не залишилося непорушених природних екосистем, спроможних повною мірою виконувати свої функції збереження стану навколишнього середовища. Стійкий розвиток суспільства усе більш стримується глобальними екологічними проблемами.

Забруднення біосфери

 

Поява в природному середовищі нових компонентів, викликане діяльністю людини або грандіозними природними явищами (наприклад, вулканічною діяльністю), характеризують терміном забруднення. Забруднення - це наявність у навколишньому середовищі шкідливих речовин, що порушують функціонування екологічних систем або їхніх окремих елементів і понижують якість середовища з погляду проживання людини або ведення нею господарської діяльності. Розрізняють природне й антропогенне забруднення. Природне забруднення виникає в результаті природних причин - виверження вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней і пожеж. Антропогенне забруднення - результат діяльності людини. В даний час загальна потужність джерел антропогенного забруднення в багатьох випадках перевершує потужність природних. Господарська діяльність людини, набуваючи все більш глобальний характер, починає робити дуже суттєвий вплив на процеси, що відбуваються в біосфері. На щастя, до визначеного рівня біосфера спроможна до саморегуляції, що дозволяє зводити до мінімуму негативні наслідки діяльності людини. Але існує межа, коли біосфера вже не в змозі підтримувати рівновагу. Починаються незворотні процеси, що призводять до екологічних катастроф. З ними людство вже зіткнулося в ряді регіонів планети. Людство істотно змінило хід цілого ряду процесів у біосфері, у тому числі біохімічного кругообігу й міграції ряду елементів. В даний час, хоча і повільно, відбувається якісна й кількісна перебудова всієї біосфери планети. Уже виник ряд складних екологічних проблем біосфери, які необхідно розв'язувати найближчим часом.

Забруднення атмосфери

 

Різноманітні негативні зміни атмосфери Землі пов'язані, головним чином, із зміною концентрації другорядних компонентів атмосферного повітря. Існує два головних джерела забруднення атмосфери: природний і антропогенний.

Природне джерело - це вулкани, курна буря, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин і тварин.

Антропогенне джерело забруднення атмосфери належать: підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різноманітні машинобудівні підприємства. Крім газоподібних забруднюючих речовин, в атмосферу надходить велика кількість твердих часток. Це пилюка, кіптява й сажа. Велику небезпеку таїть забруднення природного середовища важкими металами. Свинець, хром, ртуть, мідь, нікель, цинк, ванадій стали практично постійними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро стоїть проблема забруднення повітря свинцем. Викид в атмосферу промислових газів, що включають такі з'єднання, як окис вуглецю СО (чадний газ), окисли азоту, сірки, аміаку та інших забруднювачів, призводить до пригноблення життєдіяльності рослин і тварин, порушення обмінних процесів, до отруєння й загибелі живих організмів.

Забруднення гідросфери

 

Забруднення водоймів – це зниження їхніх біосферних функцій і економічного значення в результаті надходження в них шкідливих речовин.

Основними забруднювачами океанів та морів є нафта й нафтопродукти. Нафта може потрапляти у воду в результаті природних викидів її у районах залягання. Є джерела, які пов'язані з діяльністю людей: нафтовидобутком, транспортуванням, переробкою й використанням нафти в якості палива і промислової сировини. Нафта на воді утворює тонку плівку, що перешкоджає газообміну між водою й повітрям. Коли нафта осідає на дно, вона потрапляє в донні відкладення, де порушує природні процеси життєдіяльності донних тварин і мікроорганізмів. Крім нафти, значно зріс викид в океан хімічної та радіоактивної речовини, яка має сильну токсичну дію.

Забруднення внутрішніх вод відбувається за рахунок скидання побутових і промислових стічних вод, що містять, зокрема, такі небезпечні забруднювачі, як свинець, ртуть, миш'як, які мають сильну токсичну дію. Фонові концентрації таких речовин у багатьох місцях уже перевищені у десятки разів. Серед продуктів промислового виробництва особливе місце по своєму негативному впливу на водяне середовище і живі організми займають токсичні синтетичні речовини. Вони знаходять все більш широке застосування в промисловості, на транспорті, у комунально-побутовому господарстві. Концентрація цих сполук у стічних водах, як правило, складає 5-10 мг/л при ПДК- 0,1 мг/л. Ці речовини можуть утворювати у водоймах прошарок піни, особливо добре помітний на порогах, перехрестах, шлюзах. Спроможність до утворення піни у цих речовин з'являється вже при концентрації 1-2мг/л. З інших забруднювачів необхідно назвати метали (наприклад, ртуть, свинець, цинк, мідь, хром, олово, марганець), радіоактивні елементи, отрутохімікати, що надходять із сільськогосподарських полів, і стоки тваринницьких ферм. Розширене виробництво (без очисних споруджень) і застосування отрутохімікатів на полях призводять до сильного забруднення водойм шкідливими з'єднаннями. Забруднення водяного середовища відбувається в результаті прямого внесення отрутохімікатів при опрацюванні водойм для боротьби зі шкідниками; надходження у водойми води, що стікає з поверхні оброблених сільськогосподарських угідь; при скиданні у водойми відходів підприємств-виробників, а також в результаті втрат при їх транспортуванні, зберіганні і частково з атмосферними опадами. Поряд із отрутохімікатами сільськогосподарські стоки містять значну кількість залишків добрив (азоту, фосфору, калію), внесених на поля. Крім того, велика кількість органічних сполук азоту і фосфору потрапляють із стоками від тваринницьких ферм, а також із каналізаційними стоками. Підвищення концентрації живильних речовин у воді призводить до порушення біологічної рівноваги у водоймі. Спочатку в таких водоймах різко збільшується кількість мікроскопічних водоростей. Зі збільшенням кормової бази зростає кількість ракоподібних, риб і інших водяних організмів. Потім відбувається відмирання величезної кількості організмів. Воно призводить до витрати всіх запасів кисню, що утримується у воді, і накопиченню сірководню. Обстановка у водоймі змінюється настільки, що вона стає негожою для існування будь-яких форм організмів. Водойма поступово «умирає».

Забруднення літосфери

 

У нормальних природних умовах усі процеси, що відбуваються в ґрунті, знаходяться в рівновазі. Але нерідко в порушенні рівноважного стана ґрунту винна людина. В результаті розвитку господарської діяльності людини відбувається забруднення, зміна складу ґрунту і навіть його знищення. В даний час на кожного жителя нашої планети припадає менше одного гектара орної землі. І ці незначні площі продовжують скорочуватися через недотепну господарську діяльність людини. Величезні площі родючих земель гинуть при гірничопромислових роботах, при будівництві підприємств і міст. Знищення лісів і природного трав'янистого покрову, багатократна рілля землі без дотримання правил агротехніки призводить до виникнення ерозії ґрунту - руйнації і змиву родючого прошарку водою й вітром. Ерозія в даний час стала всесвітнім злом. Підраховано, що тільки за останнє століття в результаті водяної й вітрової ерозії на планеті втрачено 2млрд. га родючих земель активного сільськогосподарського користування.

У ролі основних забруднювачів ґрунтів виступають метали і їхні сполуки, радіоактивні елементи, а також добрива і отрутохімікати, які застосовують у сільському господарстві. До найбільш небезпечних забруднювачів ґрунтів відносять ртуть і її з'єднання. Ртуть надходить у навколишнє середовище з отрутохімікатами, з відходами промислових підприємств, що містять металеву ртуть і різноманітні її сполуки. Ще більш масовий і небезпечний характер носить забруднення ґрунтів свинцем. Відомо, що при виплавці однієї тонни свинцю в навколишнє середовище з відходами викидається його до 25 кг. Сполуки свинцю використовуються в якості добавок до бензину, тому автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення. Особливо багато свинцю в ґрунтах уздовж значних автострад.

Поблизу значних центрів чорної й кольорової металургії ґрунти забруднені залізом, міддю, цинком, марганцем, нікелем, алюмінієм і іншими металами. У багатьох місцях їхня концентрація в десятки разів перевищує ПДК.

Радіоактивні елементи можуть потрапляти у ґрунт і накопичуватися в ньому у результаті випадання опадів від атомних вибухів або при віддаленні рідких і твердих відходів промислових підприємств, АЕС або науково-дослідних заснувань, пов'язаних із вивченням і використанням атомної енергії. Радіоактивні речовини з ґрунтів потрапляють у рослини, потім в організми тварин і людини, накопичуються в них. Значний вплив на хімічний склад ґрунтів чинить сучасне сільське господарство, що широко використовує добрива і різноманітні хімічні речовини для боротьби зі шкідниками, бур'янами й хворобами рослин. В даний час кількість речовин, що втягуються у кругообіг у процесі сільськогосподарської діяльності, приблизно таке ж, що й у процесі промислового виробництва. При цьому з кожним роком виробництво й застосування добрив і отрутохімікатів у сільському господарстві зростає. Недотепне і безконтрольне їх використання призводить до порушення кругообігу речовини у біосфері. Особливу небезпеку становлять ядохімікати. Вони накопичуються у ґрунті, у воді, донних відкладенняхводоймів. Але саме головне - вони включаються в екологічні харчові ланцюги, переходять із ґрунту і води в рослини, потім у тварини, а в остаточному підсумку потрапляють з їжею в організм людини.

Радіація у біосфері

 

Радіаційні забруднення мають істотну відмінність від інших. Радіоактивні нукліди - це ядра нестабільних хімічних елементів, що випромінюють заряджені частинки і короткохвильові електромагнітні хвилі. Ці частинки й хвилі, попадаючи в організм людині руйнують клітини, унаслідок чого можуть виникнути різноманітні хвороби, у тому числі і променеві. У біосфері всюди є природні джерела радіоактивності, і людина, як і всі живі організми, завжди піддавалася природному опроміненню. Зовнішнє опромінення відбувається за рахунок випромінювання космічного походження і радіоактивних нуклідів, що знаходяться в навколишньому середовищі. Внутрішнє опромінення створюється радіоактивними елементами, що потрапляють в організм людини з повітрям, водою і їжею. Для кількісної характеристики впливу випромінювання на людину використовують одиницю - біологічний еквівалент рентгена (бер). Так як радіоактивне випромінювання може викликати серйозні зміни в організмі, кожна людина повинна знати припустимі його дози. В результаті внутрішнього й зовнішнього опромінення людина протягом року в середньому одержує дозу 0,1 бер і, отже, за усе своє життя біля 7 бер. У цих дозах опромінення не приносить шкоди людині. Найбільшу небезпеку подає радіоактивне забруднення біосфери в результаті діяльності людини. В даний час радіоактивні елементи достатньо широко використовуються в різноманітних областях. Халатне відношення до збереження й транспортування цих елементів призводить до серйозних радіоактивних забруднень. Радіоактивне зараження біосфери пов'язано, наприклад, з іспитами атомної зброї. У другій половині нашого століття почали вводити в експлуатацію атомні електростанції, підводні човни з ядерними установками та ін. При нормальній експлуатації об'єктів атомної енергії й промисловості забруднення навколишнього середовища радіоактивними нуклідами складає мізерно малу частку від природного фона. Інша ситуація укладається при аваріях на атомних об'єктах. Так, при вибуху на Чорнобильській атомній станції у навколишнє середовище було викинуто лише біля 5% ядерного палива, але це призвело до опромінення багатьох людей, великі території були забруднені настільки, що стали небезпечними для проживання. Це зажадало переселення тисяч жителів із заражених районів. Підвищення радіації в результаті випадання радіоактивних опадів було відзначено за сотні й тисячі кілометрів від місця аварії. В даний час усе гостріше постає проблема складування й збереження радіоактивних відходів воєнної промисловості та атомних електростанцій. З кожним роком вони створюють все більшу небезпеку для навколишнього середовища. Таким чином, використання ядерної енергії поставило перед людством нові серйозні проблеми.

 

Парниковий ефект

По даним вчених, за 80-і рр. XX ст. середня температура повітря в північній півкулі підвищилася в порівнянні з кінцем XIX ст. на 0,5-0,6 ⁰С. Вчені зв'язують таке підвищення температури в першу чергу зі збільшенням утримання вуглекислого газу (СО₂) і аерозолів у атмосфері. У земній атмосфері СО₂ діє як скло в парнику: пропускає сонячне світло, але затримує теплове випромінювання Землі. Це призводить до підвищення температури атмосфери й Землі. Таке явище отримало назву «Парниковий ефект». Як свідчать розрахунки вчених, підвищення середньорічної температури на 2,5⁰С призведе до значних змін на Землі, більшість яких будуть мати для людей негативні наслідки. Парниковий ефект змінить такі життєво важливі величини як: опади, хмарність, океанські течії, вітер, розміри полярних льодяних шапок. Внутрішні райони континентів стануть більш сухими, а прибережні – більш вологими, зими будуть теплими і короткими; літо – довге й жарке.

Найбільш неприємними для людства є два наслідки парникового ефекту. Перший – значне збільшення посухи у середніх широтах, тобто в основних зернових районах. Клімат тут стане напівпустельним і врожаї зерна різко скоротяться. Другий - потеплення клімату може призвести до інтенсивного танення льодовиків і підвищенню рівня Світового океану. Це визве затоплення багатьох прибережних районів, де живуть мільйони людей. Наприклад, така густонаселена держава як Банглодеж (150млн. чоловік) може бути повністю затоплена, зникне під водою Венеція. Зміни, що можуть відбутися внаслідок цього, просто важко пророчити.

Вирішити дану проблему було б можливо скоротивши викиди вуглекислого газу в атмосферу й установивши рівновагу в циклі круговороту вуглецю.

Кислотні дощі

 

Кислотні дощі з’являються з появою окиси сірки й азоту, що надходять у атмосферу в результаті роботи ТЕС, автомобільних двигунів. З'єднуючись з атмосферною вологою, створюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, що переносяться вітрами у виді кислотного туманну і випадають на землю кислотними дощами. Негативний вплив кислотних дощів на чинники зовнішнього середовища такі: - врожайність багатьох сільськогосподарських культ знижується на 3-8% у наслідок ушкодження листя кислотами;

- кислотні опади викликають вимивання з ґрунту кальцію, калію і магнію, що викликає деградацію фауни й флори;

- деградують і гинуть ліси (особливо сприйнятливими до дії кислотних дощів є кедр, бук, тис);

- отруюється вода озер і ставків, у яких гине риба (у першу чергу, цінні види - лосось, форель) і багато видів комах;

- знищення лісів у гірських районах (Карпат) обумовлює збільшення кількості гірських зсувів і обвалів;

- вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом, призводить до захворювань дихальних шляхів, подразненню очей.

Значною погрозою є «інтернаціональний» характер цього забруднення, тому що повітряні плини розносять кислотні тумани на тисячі кілометрів від місць їхнього виникнення.