Основные факторы деградации биосферы реферат

Обновлено: 05.07.2024

Рост численности населения земного шара от палеолита до настоящего времени. Компоненты быстрого роста населения Земли: рождаемость, смертность, чистая скорость иммиграции, инертность популяции. Демографический переход.Особенности демографической ситуации в России

8.1. Рост численности населения земного шара
от палеолита до настоящего времени

Увеличение численности населения наряду с развитием промышленности – один из основных факторов деградации биосферы. Несмотря на скудость исторических документов до 1650 г., основные особенности демографической истории человечества известны. Различные палеонтологические и археологические данные позволили получить довольно точные оценки численности населения Земли даже для далекого палеолита.

В соответствии с антропологическими данными наши предки появились в Африке около 1 млн лет назад, и их численность не превышала сотни тысяч индивидуумов. В среднем и нижнем палеолите численность населения возрастала медленно, и племена постепенно занимали весь Старый Свет. Сто тысяч лет тому назад численность населения Земли достигла первого миллиона человек. За это время человек перешел от собирательства к сочетанию собирательства и охоты и, вооруженный этими технологиями, смог проникнуть из тропиков и субтропиков в районы с более суровым и холодным климатом.
В этой глобальной экспансии ему помогли овладение огнем и умение шить одежду из шкур, находить укрытия от непогоды. Распространение человека по всей поверхности суши завершилось в конце плейстоцена, когда в связи с понижением уровня океана возникали сухопутные мостики между Азией и Америкой в Беринговом проливе. На заре неолита (примерно 10 000 лет назад) население Земли приблизилось к 5 млн человек.

После неолитической революции новые сельскохозяйственные технологии дали толчок более быстрому росту населения, хотя он приходился на ограниченные территории восточной части Средиземноморья, долину Инда и долину Хуанхэ. Здесь, в колыбели сельскохозяйственной цивилизации, новые технологии обеспечили прирост населения к ХХ веку до нашей эры 40–50 млн человек, а к началу нашей эры – 100–200 млн человек.

Перелом в характере динамики численности приходится на начало промышленной революции, когда появились индустриальные технологии и новые технологии в сельском хозяйстве (сельскохозяйственные машины, удобрения, механизированное производство гидромелиоративных работ, новые сорта сельскохозяйственных культур (Данилов-Данильян, 2000).

К 1900 г. численность населения Земли достигла 1,6 млрд человек при годовых темпах роста 0,5 %. За период с 1950 по 1984 гг., т. е. буквально за тридцать лет, скорость роста численности населения увеличилась до 2 % в год, После этого ежегодные темпы роста населения медленно снижались, упав до 1,4 % в 1997 г. Несмотря на это, ежегодный абсолютный прирост населения увеличился с 16 млн человек в 1900 г. до максимального уровня в 87 млн в 1990 г.

В 1999 г. население мира превысило 6 млрд человек (рис. 13).

По мнению С. П. Капицы (2009), именно численностью человек выделяется среди других сопоставимых с ним видов животных. Например, в настоящее время в России живет около 100 000 медведей или волков. Такие популяции занимают ограниченный ареал, а численность вида определяется его динамическим равновесием с окружающей природой. Только домашние животные умножили свою численность и оставили далеко за пределами своих диких собратьев: число голов крупного рогатого скота в мире превышает 2 млрд.

На эту загадку в эволюции человека предлагают ответ последние исследования, проведенные методами молекулярной биологии. Возможно, критическим событием стало появление мутации гена HAR1 F, который определяет организацию мозга на 5–9-й неделе развития эмбриона. Вероятно, такое внезапное точечное изменение в геноме наших далеких предков 7–5 млн лет тому назад могло привести к качественному скачку в организации мозга. Это стало причиной развития социального сознания и культуры, приведшего к необычайному численному росту человечества. Вследствие этой мутации после длительной эпохи антропогенеза появились речь и язык, человек овладел огнем и технологией каменных орудий.

Рис. 13. Экспоненциальный рост численности населения планеты
на протяжении истории человечества (по Ревелль, 1994)

С тех пор биологическая природа человека изменилась мало в отличие от стремительного процесса его социального развития. Именно нелинейная динамика роста населения человечества, основанная на информационном коллективном механизме роста и подчиняющаяся собственным внутренним силам, определяет не только современное взрывное развитие численности людей, но и его предел.

8.2. Компоненты быстрого роста населения Земли:
рождаемость, смертность, чистая скорость иммиграции, инертность популяции

Темпы роста численности населения в разных странах и в разные исторические периоды различались. Начиная с середины XVIII в. и до начала XIX в. численность населения росла в тех странах, которые сегодня относятся к категории развитых стран, таких, как США и Великобритания.
Но с 1950 г. центр роста численности населения переместился в развивающиеся страны(табл. 5).

Рост численности населения зависит от его естественного прироста и от скорости иммиграции или эмиграции.

Рождаемость в демографии характеризуется частотой рождений в определенной социальной среде. Рождаемость – фактическая реализация плодовитости, зависит от множества условий: экономических, культурных, психологических и пр. Существуют различные показатели уровня рождаемости: общий коэффициент рождаемости, суммарный коэффициент рождаемости и др.

Смертность характеризуется как частота случаев смерти в социальной среде. Измеряется системой показателей, из которых самый простой – общий коэффициент смертности.

Рост населения в мире и его регионах в ХХ веке, млн человек

(по В. И. Данилову-Данильян, 2000)

Регионы	1900 г.	1950 г.	1990 г.	2000 г.
Развивающиеся страны
Развитые страны (включая и бывший СССР)
Мир в целом	5292*	6261*
Отношение численности населения развивающихся стран к численности населения развитых стран	1,91	2,00	3,54	4,13

Примечание. * – не учтены страны с населением менее 0,5 млн человек.

Разность между рождаемостью и смертностью составляет величину естественного прироста,которая позволяет судить о том, насколько быстро увеличивается численность населения. В странах, относящихся
к категории развивающихся, эта величина может варьировать в пределах 15–30 человек в год на 1 000 человек. В развитых странах она значительно ниже, а в некоторых случаях равна нулю.

Например, общий коэффициент рождаемости (отражает число живорожденных детей на 1 000 жителей за год) в 1989 г. для мира в целом был 28, а общий коэффициент смертности (число смертей за год на 1 000 жителей за год) - 10. Естественный прирост населения для мира в 1989 г. составил 18 человек на 1 000 жителей за год. В 2006 г. общий коэффициент рождаемости для мира в целом был 20, общий коэффициент смертности - 9, естественный прирост составил 11 человек на каждую 1 000 жителей за год. В этом же году прирост населения менялся от 40 в Кении до отрицательного значения – 2 в ФРГ. По данным Росстата, в Российской Федерации общий коэффициент рождаемости в январе – феврале 2010 г. составил 11; общий коэффициент смертности – 14,7; естественный прирост составил (-)3,0.

Однако истинный рост численности населения отдельной страны определяется не только величиной естественного прироста, но и процессами миграции. Показатель миграции, называемыйчистой скоростью иммиграции, представляет собой разность между числом иммигрировавших в страну и числом эмигрировавших из страны. Таким образом, рост численности населения отдельной страны слагается из естественного прироста и чистой скорости иммиграции.

В некоторых развитых странах с низкой рождаемостью основным фактором роста населения становится иммиграция. Так, например, в США в 1981 г. рост населения на одну треть происходил за счет чистой иммиграции.

В демографии существует еще один показатель, характеризующий рост численности населения страны, который называется инертностью популяций.Инертность популяции – это рост численности населения в стране, который может иметь место, даже если каждая супружеская пара в среднем будет иметь не более двух детей. Понять смысл термина инертностьпопуляцийлегче, если распределить население страны по возрастным категориям: 0–15 лет - лица, не достигшие детородного возраста; 15–45 лет – лица детородного возраста; и, наконец, старше 45 лет – лица, уже не способные к деторождению. Рост численности населения зависит
в первую очередь от двух первых групп, включающих лиц в возрасте
от 0 до 15 лет, у которых в последующие годы появятся дети, и лиц в возрасте от 16 до 45 лет, которые уже имеют детей. Люди старше 45 лет не вносят никакого вклада в увеличение численности популяции. В наиболее развитых странах третьего мира подавляющее большинство детей, которым сейчас от 0 до 15 лет, в недалеком будущем, вероятнее всего, вступят в брак и в каждой новой семье родится не менее двух детей. Со временем родители и их дети пополнят категорию лиц старших возрастов, и если численность этой категории в настоящее время сравнительно невелика, то постепенно она будет возрастать. Изменения в возрастной структуре населения в ближайшем будущем зависят от той возрастной структуры, которая имеется в стране в настоящее время.

Многие страны проводят программы контроля количества детей в семье. Контроль рождаемости оказался главным фактором сокращения коэффициента рождаемости в перенаселенных странах - Китае и Индонезии, а также в некоторых других развивающихся странах с умеренным и даже небольшим населением – Мексика, Таиланд, Сингапур, Южная Корея, Шри-Ланка и др.

Рост народонаселения требует увеличения производства продуктов питания, создания новых рабочих мест и расширения промышленного производства. Так, в конце ХХ в. ежедневно требовалось всем людям
Земли около 2 млн т пищи, 10 млн м 3 питьевой воды, 2 млрд м 3 кислорода для дыхания. Всеми отраслями человеческого хозяйства ежедневно добывается почти 300 млн т веществ и материалов, сжигается около 30 млн т топлива. Так как все это сопровождается расходованием природных ресурсов и массированным загрязнением среды, то главной причиной противоречий оказывается именно количественная экспансия человеческого общества. Все это имеет очень серьезные не только экологические, но и социально-экономические последствия.

Демографический переход

Демографический переход для населения мира представляет совершенно особый период, поскольку он внезапно завершает грандиозное по своей продолжительности время развития всего человечества.

Начиная с середины XVIII столетия смертность в развитых странах стала сокращаться. Этот процесс продолжался до середины XX века. Поскольку число умерших в пересчете на тысячу человек ежегодно сокращалось, численность населения в этих странах начала увеличиваться. (Однако эта ситуация со временем изменилась, потому что наряду со снижением смертности стало происходить снижение рождаемости).

Причины снижения смертности одинаковы во всех странах - это развитие системы общественного здравоохранения, улучшение ухода за больными, повышение качества питания.

Использование инсектицидов, осушение болот, в которых размножаются комары – переносчики болезней, способствовали тому, что такие заболевания, как малярия и желтая лихорадка, были побеждены. А холера, тиф и другие кишечные заболевания ушли в прошлое в результате применения методов хлорирования и фильтрации в водохранилищах, предназначенных для снабжения населенных пунктов питьевой водой.

Антибиотики спасли жизнь многих детей, которые могли бы стать жертвой таких заболеваний, как пневмония и скарлатина. Вакцинация предотвратила угрозу заболевания оспой, дифтерией, столбняком, коклюшем, полиомиелитом, корью. Все эти достижения в области медицины и здравоохранения привели к резкому падению смертности среди новорожденных и детей раннего возраста не только в развитых, но и в развивающихся странах.

Снижение рождаемости происходит позднее, и этому предшествует рост уровня жизни, развитие здравоохранения и образования. Как один из факторов, влияющих на динамику рождаемости, выделяют образовательный ценз женщин, который вместе с развитием здравоохранения оказывает решающее влияние на детскую смертность и продолжительность жизни.

Если в стране одновременно снижаются рождаемость и смертность, то говорят, что в ней происходит демографический сдвиг или демографический переход. В большей части индустриально развитых стран такой сдвиг уже произошел.

Первая фазадемографического перехода (рис. 14). До начала демографического перехода воспроизводство населения характеризуется высокими уровнями смертности и рождаемости. Рождаемость едва превышает смертность, естественный прирост очень низкий или отсутствует. Такой тип воспроизводства населения называется примитивным, он существовал большую часть истории человечества.

Рис. 14. Схема демографического перехода (по В. А. Борисову, 2005)

Третья фазаперехода характеризуется снижением уровня рождаемости, в то время как снижение уровня смертности замедляется. Соответственно сокращается и естественный прирост.

На этапе демографического перехода происходит постоянное увеличение продолжительности жизни населения. Для ее исчисления используют показатель продолжительности предстоящей жизни населения, который говорит о том, сколько лет может прожить человек, родившийся в определенном году, если условия его существования принципиально не изменятся. В силу биологических причин женщины живут дольше мужчин.

Смена типов воспроизводства населения идет следом за сменой способов производства. Этот процесс является универсальным для всего мира. Эпоха перехода для всех стран началась в середине XVIII в. и закончится к концу XXI в. В качестве социального фактора последствий демографического перехода наиболее серьезным является изменение возрастного состава населения. Если начало перехода сопровождается быстрым ростом и исторически внезапным появлением молодого поколения, то в конце перехода происходит старение населения. Это приведет к глубоким изменениям семьи и отношением поколений, системы образования и социального страхования, всей системы ценностей, управляющих обществом предвидимого будущего.

Демографический переход касается всего мира. Россия уже совершила этот переход и стабилизировалась в своем развитии, она вступила в заключительный этап, когда людей старшего поколения становится гораздо больше, чем молодых. Германия, Япония прошли через точку перехода раньше России. Первой страной, которая начала этот переход, была Франция. Там он начался перед революцией - в XVIII веке. Французская революция стала одним из следствий демографического кризиса.

В разных странах демографический переход имеет свои особенности, определяемые всем ходом исторического развития, экономической, политической, социальной и культурной перестройкой общества на пути промышленного развития, социально-экономическим строем, при котором совершается этот переход в той или иной стране (рис. 15). Графики сглажены, рост дан в процентах в год.

Рис. 15. Демографический переход в разных странах (по С. П. Капице, 2009):

1 – Швеция; 2 – Германия; 3 – СССР; 4 – США; 5 – Маврикий; 6 – Шри-Ланка;
7 – Коста-Рика; 8 – мир в целом

Таким образом, современные крайне высокие темпы роста численности населения земного шара в решающей степени определяются темпами его увеличения в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки (где проживает около 70 % населения мира), демографический взрыв в этих странах превращается в мировой.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Реферат по дисциплине:

Гордяскина Галина Александровна

1. Эволюция среды обитания. Переход от биосферы к техносфере………4

2. Взаимодействие человека и техносферы………………………………. 5

3. Негативные факторы техносферы………………………………………. 8

В XIX в. экологи изучали в основном закономерности биологического взаимодействия в биосфере, причем роль человека в этих процессах считалась второстепенной. В конце XIX в. и в XX в. ситуация изменилась, экологов все чаще стала беспокоить роль человека в изменении окружающего нас мира. В этот период произошли значительные изменения в окружающей человека среде обитания. Биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение и в населенных людьми регионах стала превращаться в техносферу.

Взаимодействие человека и техносферы с различных позиций изучают многие научные дисциплины - экология, безопасность жизнедеятельности, философия и др. Основные проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности -минимизация негативных факторов воздействия. Одной из важнейших проблем, которой занимается философия техники, является проблема и концепция человека, создающего и использующего технику.

Цель данной работы -рассмотрение взаимодействия человека и техносферы на современном этапе развития цивилизации. Для достижения этой цели необходимо решить ряд задач - во-первых, проанализировать процесс превращения техносферы в биосферу; во-вторых, изучить негативные - опасные и травмирующие - факторы взаимодействия человека и техносферы.

Эволюция среды обитания. Переход от биосферы к техносфере.

Среда обитания - окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство. Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

- обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

- создает и использует защиту от негативных воздействий как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения и т.п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания. На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. - начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что |привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной реградации. Этим изменениям во многом способствовали:

- высокие темпы роста численности населения на Земле и его урбанизация;

-рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

- интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

-массовое использование средств транспорта;

- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Взаимодействие человека и техносферы

Демографический взрыв. Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и как следствие росту населения Земли. Одновременно с ростом продолжительности жизни в ряде регионов мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, и составляла в некоторых из них до 40 человек на 1000 человек в год и более. Высокий уровень прироста населения характерен для стран Африки, Центральной Америки, Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Индии, Китая.

Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупнейших городов и промышленных центров характерен высокий уровень загрязнения компонент среды обитания. Так, атмосферный воздух городов содержит значительно большие концентрации токсичных примесей по сравнению с воздухом сельской местности.

Рост энергетики, промышленного производства, численности средств транспорта. Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства, числа средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов. Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения

Развитие сельского хозяйства. Вторая половина XX в. связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсины, что не могло не влиять на состояние компонент биосферы. При избыточном применении азотных удобрений почва перенасыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений - фтором, редкоземельными элементами, стронцием. При использовании нетрадиционных удобрений (отстойного ила и т.п.) почва перенасыщается соединениями тяжелых металлов. Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период. Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире ежегодно погибает около 10 тыс. человек, гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами (улучшение медицинского обслуживания и др.) сказалось на продолжительности жизни людей. К началу XIX в продолжительность жизни человека составляла 35-40 лет, в начале ХХ I в - 60-63.

Однако созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, не оправдала во многом надежды людей. Появившиеся производственная и городская среды оказались далеки по уровню безопасности от допустимых требований. Появление техносферы привело к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой. На планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах - в Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на небольших площадях, они представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятельностью человека территориями, и поэтому подвержены сильному техносферному давлению.

Техносфера - среда обитания, возникшая с помощью прямого или косвенного воздействия людей и технических средств на природную среду с целью наилучшего соответствия среды социально - экономическим потребностям человека. Техносфера - детище XX в., приходящее на смену биосфере[1, стр. 11]. К новым, техносферным относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности. Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных прежде всего повышенным влиянием на человека техногенных негативных факторов.

Негативные факторы техносферы.

Загрязнение техносферы токсичными веществами. Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.

Загрязнение атмосферы. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

В результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:

- превышение ПДК многих токсичных веществ в населенных пунктах;

- выпадение кислотных дождей;

- появление парникового эффекта, что способствует повышению средней температуры Земли;

- разрушение озонового слоя что создает опасность УФ-облучения.

Загрязнение гидросферы. При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство. Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.

Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к следующим негативным последствиям:

- снижаются запасы питьевой воды;

- изменяется состояние и развитие фауны и флоры водоемов;

- нарушается круговорот многих веществ в биосфере;

- снижается биомасса планеты и воспроизводство кислорода.

Загрязнение земель. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при: добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т.п. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли - при внесении удобрений и применении пестицидов.

Антропогенное воздействие на земную кору сопровождается:

- отторжением пахотных земель или уменьшением их плодородия;

- чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания;

- загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных вод.

Энергетические загрязнения техносферы. Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Не вызывает сомнения утверждение, что техносфера оказывает губительное влияние на природу, а значит и на окружающую человека среду. Следовательно, человек должен решить задачу по охране природы, совершенствуя техносферу, снижая ее негативное влияние до допустимых уровней и обеспечивая себе безопасность в этой среде.

Расточительный стиль жизни огромным грузом ложится на окружающую среду. Одной из основных причин постоянной деградации окружающей природной среды во всем мире является структура потребления и производства, не обеспечивающая устойчивости, особенно в промышленно развитых странах. В данном случае устойчивое развитие означает управляемое, согласованное с эволюционными законами природы и общества, то есть такое развитие, при котором жизненные потребности людей нынешнего поколения удовлетворяются без лишения такой возможности будущих поколений.

Список литературы.

1. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. Для вузов/ Под редакцией С.В. Белова; 7-е издание – М.: Высшая школа, 2007. – 616 с.

3 . Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. - М.: 2003

Отходы – непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в технологических процессах вещества (твердые, жидкие и газообразные) и энергия, не пригодные к утилизации в условиях данного производства. Отходы в ряде производств составляют до 98% сырья. Отходы иногда определяют как природные ресурсы, оказавшиеся в ненадлежащем месте и в ненадлежащее время. Поэтому они являются основной причиной загрязнения всех геосфер Земли: газообразные отходы загрязняют атмосферу, жидкие – гидросферу, а твердые – литосферу.

Вложенные файлы: 1 файл

факторы деградации биосферы.doc

факторы деградации биосферы.

Объем загрязнения среды тем выше, чем больше плотность населения. Однако рост объемов загрязнения окружающей среды в развитых странах определяется не столько плотностью населения, численность которого здесь в последние десятилетия стабилизировалась, сколько последствиями научно-технического прогресса. Например, известно, что в США с 1945 г. за два десятилетия население увеличилось на 42%, национальный доход на душу населения возрос на 126%, а загрязнение среды выросло в 10 раз (а по некоторым оценкам даже в 20 раз). При этом в США ежегодно выбрасывается 125 млн. т твердых отходов промышленного производства (48 млрд. пустых консервных банок, 26 млн. бутылок и бочек, 65 млрд. металлических и пластиковых упаковок и т.п.). Ежегодные затраты на сбор отходов и их ликвидацию только в США по данным 1965 г. составили 3 млрд. долларов. В общем, развитые страны затрачивают на программы ликвидации всевозможных отходов до 2– 2,5% национального дохода.

Сравнительный анализ круговоротов вещества в рассмотренных выше трех видах экосистем позволяет выявить некоторые из сформировавшихся в последние десятилетия глобальных проблем: загрязнение окружающей среды, накопление отходов, энергетическая проблема (в результате беспрецедентного роста удельных энергозатрат и истощения энергетических ресурсов). Радиационное и химическое загрязнение среды оказывают в последние десятилетия существенное воздействие на здоровье людей, что также стало одной из глобальных проблем цивилизации.

Загрязнение водоемов сточными водами предприятий и демографический взрыв привели к истощению водных ресурсов и создали проблему чистой питьевой воды во многих странах мира. Негативные воздействия промышленности на состояние атмосферы привели к наметившимся глобальным климатическим изменениям, которые связываются, в первую очередь, с парниковым эффектом, а загрязнение атмосферы химическими веществами привели к появлению других глобальных проблем окружающей среды, вызванных кислотными дождями и разрушением озонового слоя Земли.

Причины глобализации перечисленных проблем экологи усматривают в существенном превышении допустимого уровня антропогенных воздействий на биосферу. Необходимо отметить следующую особенность принципа Линдемана, согласно которому 10% первичной продукции продуцентов передается на следующий уровень, т.е. консументам 1 порядка (низшим консументам – преимущественно беспозвоночным), которые соответственно передают 10% на уровень консументов 2 порядка, т.е. высшим консументам – позвоночным. Следовательно, высшие консументы в природной экосистеме получают только 1% первичной продукции (продуцентов).

Перенося на социоприродную экосистему сформулированную здесь закономерность, заключающуюся в передаче 1% первичной продукции биосферы на уровень высших консументов, которых в глобальной социоприродной экосистеме представляет человечество, получим естественную долю продукции биосферы, которую общество может взять у природы, не нарушая условий функционирования глобальной экосистемы. Можно показать, что в экосистеме аграрной цивилизации, рассмотренной нами в обобщенном виде в предыдущем разделе 3.1, однопроцентный уровень изъятия человеком продукции биосферы не был превышен.

Однако, как показывают некоторые оценки российских и зарубежных экологов, в последние десятилетия этот однопроцентный уровень превышен уже приблизительно в 10 раз, что и привело к нарушению равновесия в системе Биосфера – Человек. Показателем этого может служить тот факт, что площадь эксплуатируемых территорий составляет около 10% территории суши. Только доля сельскохозяйственных земель превышает 5% от площади суши. Нарушения в круговороте веществ в экосистемах низшего уровня (биогеоценозах) неизбежно проявляются в потери устойчивости глобальной экосистемы, т е биосферы в целом, что и может служить причиной глобализации экологических проблем современности.

Как видно из изложенного, основными факторами воздействия современного общества на природную среду являются техногенные факторы, вызванные промышленным производством. И большинство из перечисленных выше глобальных проблем современной цивилизации так или иначе связано с загрязнением окружающей среды.

Химическое загрязнение – поступление в окружающую среду загрязнителей в виде химических веществ, образующихся непосредственно в ходе естественных, природно-антропогенных и антропогенных процессов (первичное загрязнение), либо образование (синтез) вредных и опасных загрязнителей в ходе физико-химических процессов в среде (вторичное загрязнение). Необходимо отметить, что в развитых странах благодаря принятым в последние два–три десятилетия мерам по сокращению техногенных воздействий химическое загрязнение отошло на второй план, уступив первое место радиационному загрязнению. В нашей стране опасность химического загрязнения окружающей среды по-прежнему находится на первом месте среди других видов загрязнения

Химикам известно 4–5 млн. химических соединений, число которых ежегодно возрастает приблизительно на 10%. По данным ВОЗ, человек в быту или производственной деятельности контактирует с 60–70 тыс. химических соединений, число которых ежегодно увеличивается на 200–1000 новых веществ. Если только 1% химических соединений, с которыми человек вынужден контактировать, могут оказывать вредное действие на его здоровье, то и тогда их число чрезвычайно велико (до десятка тысяч и более).

Объемы производимых промышленным способом химических веществ огромны. По данным ВОЗ, в мире более 50 химических соединений производятся промышленностью в объемах более 1 млн. т Например, моющих средств в бывшем СССР производилось более 1 млн. т, а минеральных удобрений – несколько десятков млн. т.

Классификация загрязнителей. Химические загрязняющие вещества могут быть свойственны живым организмам, если они в определенных концентрациях находятся в теле животного, выполняя важные функции регулирования процессов метаболизма, пищеварения и др., либо чужеродными для него, называемыми ксенобиотиками (от греч. ксенос – чужой и биос – жизнь), которые попадают в организм различными путями: воздушным, через пищу или питьевую воду. Например, свойственными для человеческого организма являются так называемые микроэлементы, необходимые для нормального, сбалансированного питания, к числу которых относятся железо, марганец, цинк и др.

По геосферам Земли (на глобальном уровне) выделяют химическое загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы. По компонентам окружающей среды и объектам загрязнения, рассматриваемым на локальном уровне, различают следующие виды химического загрязнения:

1) атмосферного воздуха ( например, населенных пунктов, рабочей зоны);

2) жилых и производственных помещений;

3) поверхностных и подземных вод (водоемов);

5) продуктов питания и др.

Источники химического загрязнения среды. Источники техногенного химического загрязнения можно условно разделить на четыре большие группы:

1) технические установки и устройства для выброса в окружающую среду газообразных, жидких и твердых производственных отходов;

2) хозяйственные объекты, производящие загрязняющие вещества или накапливающие и хранящие отходы (полигоны отходов);

3) регион, из которого поступают загрязняющие вещества (при трансграничном переносе);

4) планетарное загрязнение, загрязненные атмосферные осадки, бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды.

По источникам поступления в окружающую среду выделяют следующие группы химических веществ: промышленные, энергетические, транспортные (например, от автомобилей), сельскохозяйственные, бытовые и другие.

Факторы деградации биосферы. В природе число особей каждого вида никогда не остается постоянным, а колеблется около среднего теоретического значения (предельная биотическая нагруженность среды). Такие колебания — проявление динамического равновесия, и конкуренции внутренних и внешних факторов. Если внешние факторы влияют главным образом на показатель смертности, то внутренний — на показатель рождаемости.[ . ]

Следует отметить, что разрушение экосистем означает и деградацию биосферы в целом, снижение ее общей продукции. Вырубка лесов, эрозия почв, замещение природных ландшафтов горными выработками, водохранилищами, урбанизированными территориями снижает общую биомассу фотосинтетиков, на значительных площадях может прерывать процессы биотического круговорота. Источником комплекса помех являются шахтные отвалы и терриконики, в которых происходят сложные физико-химические процессы с выделением вредных веществ в атмосферу, воду и почву. В некоторых случаях загрязнение принимает самые неожиданные формы. Например, опасным источником загрязнения водоемов в США оказалась спортивная охота, и даже велась борьба за запрещение использования свинцовой дроби, поскольку водоплавающие птицы принимают ее за гравий и семена растений. Считается, что ежегодно в США от отравления свинцом погибают 2,4 млн. водоплавающих птиц (примерно 2,5 % от всех пролетных), поскольку за охотничий сезон на дне водоемов остается около 3 тыс. т свинцовой дроби .[ . ]

В связи с этим глобальная природная катастрофа, обусловленная быстрой деградацией биосферы Земли, становится реальностью недалекого будущего. Человек (если он действительно разумный) должен изменить свою жизненную позицию во взаимоотношениях с природой. Из ее покорителя и потребителя человечество должно превратиться в партнера окружающей его органической среды.[ . ]

Современные философские концепции сводятся к тому, что процесс взаимодействия общества и биосферы должен быть управляем во взаимных интересах, с тем чтобы неизбежный научно-технический прогресс не привел к деградации биосферы как среды обитания общества. В отличие от биогенеза, данйый этап эволюции биосферы рассматривают в качестве этапа разумного развития, т. е. ноогенеза (от греч. ноос - разум). Соответственно происходит постепенное превращение биосферы в ноосферу. Понятие "ноосфера" введено в прошлом веке французским ученым Ле Руа и развито далее Тейяр де Шарденом (1881-1955) .[ . ]

По его мнению, важнейшим фактором антропогенного воздействия на глобальный климат является деградация биосферы, а следовательно, в первую очередь необходимо заботиться о сохранении биосферы как основного фактора глобальной экологической безопасности. Человек, используя мощность порядка 10 ТВт, разрушил или сильно нарушил на 60% суши нормальное функционирование естественных сообществ организмов (Данилов-Данильян, Горшков и др., 1995). В результате из биогенного круговорота веществ изъята значительная их масса, которая ранее затрачивалась биотой на стабилизацию климатических условий. На фоне постоянного сокращения площадей с ненарушенными сообществами, деградированная, резко снизившая свою ассимилирующую емкость биосфера становится важнейшим источником повышенного выброса в атмосферу диоксида углерода и других парниковых газов.[ . ]

До так называемой точки бифуркации, т.е. до момента, когда происходящие в настоящее время процессы деградации биосферы станут необратимыми, по мнению ученых, осталось 40-50 лет. В ближайшие 40 лет с техносферной траектории развития еще можно сойти. Но с каждым годом экологическая ситуация все больше усугубляется из-за природопотребительской мировоззренческой идеологии, выработанной на протяжении истории человечеством. Сойти с техносферного пути развития будет все труднее и труднее, несмотря на широкое внедрение безотходных технологий и повышение безопасности промышленных и других объектов.[ . ]

Результаты проведенных исследований по данной проблеме указывают на недопустимость ядерной войны, которая с неизбежностью приведет к глобальным изменениям климата и к деградации биосферы в целом (табл. 60).[ . ]

Необходимость подготовки специалистов в области экологической геологии определяется тем, что в последние десятилетия перед человечеством чрезвычайно остро встали проблемы загрязнения и экологической деградации биосферы, связанные с накоплением промышленных и бытовых отходов, в том числе и радиоактивных. Бесконтрольная добыча полезных ископаемых стала приводить к истощению многих видов месторождений полезных ископаемых, залегающих в благоприятных горно-геологических условиях и характеризующихся высокой концентрацией запасов полезного вещества. В связи с этим возникла проблема не только физического, но также экономического и экологического истощения минерально-сырьевой базы.[ . ]

Мониторинг состояния окружающей среды предусматривает постоянное наблюдение за процессами, происходящими в природе и техносфере, с целью предвидения изменений их качества, ухудшения среды обитания человека, деградации биосферы.[ . ]

Авторы модели пришли к выводу о том, что если темпы роста народонаселения, экономики, скорости истощения природных ресурсов будут увеличиваться в таких же масштабах, то к 2020 — 2040 гг. человечество окажется на пороге гибели в результате разрушения природной среды. Иными словами, деградация биосферы представляет ныне прямую угрозу нашей цивилизации, поскольку пределы возможных нагрузок уже достигнуты.[ . ]

С. С. Шварц убежден, что упрощение биоценозов, их омоложение, происходящее в процессе индустриализации и урбанизации, изменение отдельных звеньев цепей питания, увеличение роли животных как деструкторов первичного органического вещества — все это не деградация биосферы, а ее эволюция в новых условиях [27].[ . ]

Человеческое общество создало цивилизацию, ставшую по своеобразному выражению В. И. Вернадского “геологической силой”. Устойчивое развитие общества все более сдерживается глобальными экологическими проблемами. К ним относятся: демографический взрыв, деградация биосферы, загрязнение окружающей среды, изменение растительного и животного мира, серьезные нарушения здоровья, генетического фонда людей.[ . ]

Человечество переживает решающий момент своей истории. Древняя проблема взаимосвязи человека и природы сейчас приобрела грозное звучание. Технический прогресс привел к существенным изменениям природной среды, истощаются запасы горючих и минеральных ресурсов, происходит загрязнение, деградация биосферы, и все это ставит под вопрос саму возможность существования человека. Поэтому так необходимо, чтобы все люди поняли свою ответственность перед будущим, чтобы каждый житель Земли осознавал свою причастность к истории.[ . ]

Ясно, что потребление первичной биологической продукции человеком превосходит все мыслимые пределы уже сейчас. При дальнейшем росте населения мира его потребности можно будет удовлетворять только за счет потребностей других живых организмов, а это неизбежно, рано или поздно, приведет к катастрофической деградации биосферы и, следовательно, и экосферы в целом. В проблемах деградации биосферы есть два наиболее серьезных аспекта: во-первых, как мы только что видели, чрезмерное, не соответствующее установленному природой уровню антропогенное поглощение и разрушение возобновимых биологических ресурсов и, во-вторых, снижение роли биосферы в стабилизации состояния экосферы. Обе проблемы чрезвычайно серьезны, но, вероятно, вторая проблема более важна, потому что она затрагивает основные, глубинные, системные процессы функционирования экосферы. Можно считать, что величина антропогенной доли поглощения и разрушения первичной биологической продукции суши - важнейший геоэкологический индекс чрезвычайно неблагоприятного, кризисного состояния экосферы.[ . ]

Указанный критерий подробно обоснован в ряде публикаций. Близкие оценки содержатся в работах зарубежных авторов. Все же к ним следует относиться с известной осторожностью, поскольку пока еще не получены оценки допустимого превышения предела устойчивости и его максимальной продолжительности, т.е. тех значений превышения, за которым деградация биосферы становится необратимой. Но человечество сейчас уже не может себе позволить дожидаться их определения.[ . ]

Наряду с бесспорными положительными сторонами бурное развитие производительных сил, вызванное НТР, сопровождается не менее стремительным ростом отрицательного антропогенного воздействия на окружающую среду. При этом необходимо отметить не только увеличение количественных масштабов такого воздействия, но и появление ряда новых факторов, влияние которых на окружающую среду раньше было незначительным, но которые в настоящее время стали доминирующими. Перманентный и все возрастающий ущерб, наносимый окружающей среде, привел к ощутимой деградации биосферы.[ . ]

Химическая экология — это наука о химических взаимоотношениях между живыми организмами или между живой и неживой природой. Эти взаимоотношения характеризуют саму жизнь, а потому представляют собой предмет сложных и безграничных исследований. Для большинства организмов основной вопрос существования состоит не в том, как жить лучше, а в том, как вообще выжить. Первая необходимость для них — это найти средства, чтобы приспособиться к среде или приспособить ее к своим потребностям. Биологически активные молекулы могут играть (например, в случае феромонов) роль передатчиков категорической информации, которая переводится на язык рефлексов с помощью специализированных рецепторов. Они могут также (например, в случае химических средств защиты) воздействовать и непосредственно. Кроме того, эти вещества могут служить для выполнения строго определенных биологических задач (например, стерины). Прогрессирующая деградация биосферы и угроза, которую человек создал для окружающей его среды и тем самым для своего собственного будущего, привели к необходимости с пристальным вниманием отнестись к окружающей среде, защитить ее и понять ее взаимосвязи. Это изменение в подходе человека к окружающей его среде вызвало целый ряд новых тенденций, одной из которых является стремление к лучшему пониманию природы. Химическая экология — один из ключей, позволяющих подойти к такому пониманию.[ . ]

Читайте также: