Вплив діяльності людини на стан біосфери

Людина на певному етапі розвитку цивілізації та техніки почала активно перетворювати природу, а її вплив на довкілля збільшувався з кожним сторіччям, доки не став природним екологічним фактором – антропогенним. Перелік екологічних проблем, породжених діяльністю людини, досить великий – зростання народонаселення, нестача продовольства, енергії, прісної води, забруднення навколишнього середовища. Вони поставили людство на межу всеосяжної біосферної кризи.

Зростання населення Землі. За підрахунками вчених, у 7-му тисячолітті до нашої ери населення Землі нараховувало не більше 10 мільйонів осіб, на початку нашої ери - близько 300, всередині XVII сторіччя - майже 700 мільйонів, за ХХ сторіччя зросло майже вчетверо, а у 2030, за прогнозами вчених, досягне 9 мільярдів чоловік. Лише за останні 50 років народонаселення нашої планети збільшилося вдвічі, що змушує говорити про справжній демографічний вибух, наслідки якого можуть бути непередбачуваними. Зростання населення Землі та розвиток промисловості супроводжуються інтенсивним розвитком міських поселень (урбанізація), зокрема появою велетенських міст – мегаполісів. Нині у містах проживає понад 40% населення, хоча вони займають не більше 0,5% площі нашої планети. Міста та їхні околиці є прикладом антропогенно зміненого природного середовища: практично повне знищення природних екосистем, високий рівень забруднення промисловими та побутовими відходами, інтенсивний рух транспорту. В містах унаслідок скупчення населення постійно існує високий ступінь розвитку епідемій грипу, Сніду, холери, черевного тифу (сальмонельоз), туберкульозу, зараження паразитичними червами, кліщами, комахами.

Забезпечення населення Землі продуктами харчування потребує щорічного збільшення площі орних земель. Але вплив знарядь і способів обробітку, вирубування лісів, які захищають ґрунти від дії вітрів і підземних вод, та інші фактори спричиняють їхню ерозію. Ерозія ґрунтів - це зменшення товщі їхнього верхнього найродючішого шару внаслідок знесення вітром або водою. У результаті ерозії та інших явищ (засолювання) запаси родючих ґрунтів щорічно зменшуються на 24 млн. тонн, а площа пустель лише за останні 20 років збільшилася на 100 млн. гектарів.

Інша причина скорочення площі орних земель — засолювання ґрунтів унаслідок нераціонального поливу. Надмірне зрошування спричиняє підвищення рівня ґрунтових вод, у результаті чого на поверхні ґрунту відкладаються солі, що підіймаються разом із ними.

Шкідники культурних рослин і свійських тварин знищують принаймні 50% продукції сільського господарства. Надмірне використання пестицидів забруднює продукти харчування, питну воду, з якими вони можуть потрапляти до організмі людини та свійських тварин.

Знищення лісів. Протягом останніх 10 тис. років за підрахунками вчених, під впливом діяльності людини площа лісів на нашій планеті скоротилася не менше ніж на третину. Нині фітоценози деревних рослин щорічно скорочуються на 17 млн. гектарів насамперед за рахунок тропічних лісів, які відіграють провідну роль у підтриманні екологічної рівноваги на нашій планеті. Зменшення площі лісів є однією з причин накопичення в атмосфері вуглекислого газу.

Проблеми достатності енергоресурсів. Зростання народонаселення та інтенсивний розвиток промисловості загострюють проблему енергозабезпечення. Ця проблема тісно взаємопов'язана з екологічним станом нашої планети, оскільки ефективне використання енергоресурсів дає змогу не тільки знизити собівартість виробництва, а й рівень видобутку корисних копалин і тим самим зменшити рівень забрудненості довкілля. Зокрема, збільшення споживання електроенергії потребує будівництва нових електростанцій, у тому числі й атомних (АЕС). Експлуатація АЕС, які діють у понад 30 країнах світу, пов'язана з розв'язанням проблем уникнення аварійних ситуацій, забруднення радіонуклідами довкілля, захоронення відпрацьованого палива тощо. Щорічно АЕС виробляють понад 70 тонн радіоактивних відходів, але надійних способів їхнього зберігання досі немає. Термін експлуатації контейнерів, у яких зберігається відпрацьоване паливо, важко зіставити з періодом напіврозпаду радіоактивних речовин, які воно містить (у деяких ізотопів він досягає понад 24 000 років), тому через певний час можливе значне забруднення довкілля. Не виключена можливість аварій на АЕС, унаслідок яких великі території стають непридатними для проживання та господарського використання. Такі аварії були на АЕС у Три Майл Айленд (США), ядерному заводі на Уралі поблизу Єкатеринбурга (Росія), але найбільша з них відбулася у квітні 1986 р. на Чорнобильській АЕС поблизу столиці України – міста Києва. І нині, через багато років, важко спрогнозувати її наслідки, адже викиди радіонуклідів були не менші, ніж ті, що утворюються внаслідок вибуху великої атомної бомби.

11 березня 2011 року великий землетрус стався на морському дні поблизу східного узбережжя японського острова Хонсю. Внаслідок землетрусу та викликаного ним цунамі були пошкоджені реактори атомної електростанції «Фукусіма - 1»; розпочалась пожежа. Реактори охолоджували морською водою, тому в океан потрапила велика кількість радіонуклідів, зокрема цезій-137. Період напіврозкладу цього радіоактивного ізотопу становить близько 30 років; у воді він перебуває у вигляді йонів. Цезій-137 спочатку потрапляє всередину водоростей та інших планктонних організмів; проходячи ланцюгами живлення, він накопичується у небезпечних кількостях у мязах хижаків – лососевих та інших риб, кальмарів, восьминогів, ікрі. Радіоактивний цезій в організмі людини спричинює злоякісні пухлини та променеву хворобу. Тому бажано вилучити з раціону харчування будь-які морепродукти з басейну Тихого океану, зокрема далекосхідних морів Росії.

Рівень небезпеки на АЕС «Фукусіма - 1» міжнародними організаціями визначений як максимальний («катастрофічна аварія»). Досі його надавали тільки катастрофі на Чорнобильській АЕС.

Кліматичні зміни. Діяльність людини є однією з причин зміни клімату Землі. Зокрема, інтенсивний розвиток промисловості та енергетичного комплексу збільшують концентрацію вуглекислого газу в атмосфері, що, в свою чергу, спричиняє так званий тепличний ефект. Його суть полягає у підвищенні температури у поверхні Землі. За останні двісті років вміст вуглекислого газу в атмосфері збільшився на 25%, а температура зросла на 0,5°С. Якщо цей процес триватиме, то вже до середини наступного сторіччя температура довкілля може зрости ще на 5°С. Це спричинить танення льодовиків і полярних шапок, підйом рівня води Світового океану на 1-2 м, затоплення понижених місцевостей, а урагани й суховії перетворять на пустелі значні території, зайняті агроценозами.

Діяльність людини і стан атмосфери. Забруднюють атмосферу викиди шкідливих для здоров'я людини та інших організмів відходів промислових підприємств, вихлопні гази автомобільного транспорту (сполуки Сульфуру (SO₂, H₂S), Нітрогену (NO₂, NH₃), Карбону (СО, СО₂), важкі метали тощо). Підприємства будівельної і вугільної промисловості (цементні та гіпсові заводи, відкриті вугільні кар'єри тощо) є джерелом забруднення атмосфери пилом.

Особливу небезпеку для довкілля становлять кислотні дощі, спричинені забрудненням атмосфериСульфур(ІV) оксидом (SO₂) та Нітроген(ІV) оксидом (NO₂), які, сполучаючись з молекулами води, утворюють сильні кислоти - сульфатну та нітратну. Кислотні дощі призводять до тяжких наслідків: прісні водойми стають мертвими, гинуть ліси, спостерігаються значні втрати врожаю.

Іншою небезпекою для здоров'я людини може стати послаблення озонового екрану. Це відбувається внаслідок надходження в атмосферу хлорфторкарбонових сполук, які використовують в охолоджувальних агрегатах, кондиціонерах, аерозольних балончиках - розпилювачах лаків, фарб, парфумів тощо. За підрахунками вчених уже зруйновано до 5% озонового шару, що може зумовити появу так званих озонових дірок (одну з них виявлено в 90-х роках XX сторіччя над Антарктидою), через які шкідливі ультрафіолетові промені досягатимуть поверхні Землі.

Вплив діяльності людини на гідросферу. Діяльність людини негативно впливає і на різноманітні водойми: забруднення промисловими та побутовими відходами, пестицидами та добривами, які змиваються з полів, зміна екологічних умов, осушення. Погіршення санітарного стану водойм, а також виснаження водних ресурсів (насамперед, прісних водойм і підгрунтових вод) загострює проблему питної води. Незважаючи на застосування високотехнологічних методів очищення промислових і побутових стічних вод, до 10% найстійкіших забруднювачів можуть все ж таки залишатись. Тому навіть очищені стічні води можливо лише обмежено використовувати для потреб промисловості, енергетики, зрошування орних земель.

Надходження неочищених або недостатньо очищених стічних вод у природні водойми унеможливлює використання їх для відпочинку людей, рибальства. Потрапляння у водойми сполук Фосфору та Нітрогену сприяє масовому розмноженню ціанобактерій (явище «цвітіння води»), яке спричиняє масову загибель інших водяних організмів (через нестачу кисню та вплив токсичних речовин, що виробляють ціанобактерії).

До вимирання цілих водних екосистем також призводять аварії танкерів, нафтовидобувних платформ, унаслідок яких плівка з нафти вкриває значні площі морів. До змін гідрологічних режимів водойм (глибини, швидкості течії, солоності) призводить створення водосховищ, що згубно впливають на водні біогеоценози та популяції окремих видів.

Зникнення видів. Інтенсивний вплив людини на природні біогеоценози спричинює вимирання певних видів тварин і рослин, унаслідок прямого винищення, руйнування місць їхнього існування, забруднення довкілля. За підрахунками вчених, за останнє тисячоліття з нашої планети зникло понад 130 видів та підвидів ссавців (дикий бик - тур; дикий кінь-тарпан; морська, абостеллерова корова; сумчастий вовк та інші), близько 260 видів і підвидів птахів (наприклад, нелітаючий голуб-дронт), а кількість зниклих видів безхребетних тварин, рослин і грибів взагалі важко підрахувати.

Зникнення будь-якого виду організмів означає збіднення генофонду Землі, бо кожний вид має унікальний набір генів. Всі види в природі поєднані різноманітними зв'язками, зникнення деяких з них неодмінно знизить стійкість біогеоценозів. Навіть знищення певного виду шкідників може мати негативні наслідки не тільки для природних угруповань, але й для самої людини: його місце обов'язково буде зайняте іншим, екологічно близьким видом. Це може мати тяжкі наслідки, бо людині доведеться вкладати значні кошти у вивчення цих видів, заново розробляти заходи боротьби з ними.

Сучасний стан природних ресурсів України. Унаслідок інтенсивної господарської діяльності людини, особливо з другої половини ХІХ ст., природні ландшафти України зазнали значних змін. Спотворені середовища життя диких видів тварин і рослин. Нині площа, охоплена природними угрупованнями, становить лише близько 29% території країни. Зокрема лісові масиви скоротилися до 14,3% порівняно із 28% у 1850 р. та 45% на межі І та ІІ тисячоліть. Практично повністю знищений цілинний степ, змінено гідрологічний режим багатьох територій через побудову гребель, водосховищ, осушення боліт Полісся та обводнення територій степової зони. Зокрема внаслідок створення каскаду «штучних морів» у Дніпрі практично зникли осетрові риби через перекриття їм доступу на нерест з Чорного моря (осетер, білуга). Сильне антропогенне забруднення значних територій природних екосистем хімічними сполуками, радіонуклідами створює загрозу генофонду багатого і різноманітного тваринного і рослинного світу України.

За останні 30-40 років значно зменшився вміст гумусу у ґрунтах України. Згідно з розрахунками вчених Української академії аграрних наук, щорічні втрати гумусу становлять до 1т/га. Це пояснюють недостатнім впровадженням сучасних технологій обробітку ґрунту. Нині до 20% ґрунтів України забруднені токсичними сполуками (радіонуклідами, важкими металами, пестицидами).

В Україні зменшується чисельність видів ссавців – об’єктів полювання (лося, дикого кабана, козулі). Знижується промисел риби у водоймах.