Экологические кризисы и экологические катастрофы

Конспект лекций

по дисциплине

Экологические основы природопользования

 

 

Для всех специальностей

Форма обучения: очная, заочная (дистанционная), экстернат

 

2012_ г.

 

 

Содержание:

1) ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………..4

a) Экологические кризисы и экологические катастрофы ……………………………..5

b) Современный этап охраны природы …………………………………………………..9

2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА АТМОСФЕРЫ…………………………………………….10

a) Последствия загрязнения и нарушения газового баланса атмосферы…………….16

b) Меры по предотвращению загрязнения и охране атмосферного воздуха…………17

3) РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ…………...20

a) Природная вода и ее распространение………………………………………….20

b) Роль воды в природе и хозяйственной деятельности людей…………………21

c) Истощение и загрязнение водных ресурсов…………………………………….21

d) Рациональное использование водных ресурсов, меры по предотвращению их истощения и загрязнения………………………………………………………………..23

e) Рациональное использование подземных вод………………………………….24

f) Очистные сооружения и оборотные системы водоснабжения……………….25

g) Правовая охрана водных ресурсов………………………………………………25

h) Мониторинг водных ресурсов, качества и загрязнения воды……………….26

4) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА НЕДР………………………………………………………..26

1). Полезные ископаемые и их распространение………………………………..27

2). Исчерпаемость минеральных ресурсов…………………………………………28

Основные направления по рациональному использованию и охране недр.28

5) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ……………………………...30

Результаты антропогенного воздействия на почвы и меры по ее охране....30

2). Загрязнение почв…………………………………………………………………...31

3). Заболачивание почв………………………………………………………………..31

4). Прямое уничтожение почв………………………………………………………...32

6) РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА РАСТИТЕЛЬНОСТИ……………...32

a) Лесные ресурсы России, причины их сокращения……………………………………..32

b) Рациональное использование, воспроизводство и охрана лесов в России…………..33

c) Распределение лесосечного фонда и нормирование рубок……………………………..33

d) Борьба с потерями древесины……………………………………………………………...33

e) Защита леса от химических загрязнений…………………………………………………36

7) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ЖИВОТНОГО МИРА………………………………………37

a) Роль животных в круговороте веществ в природе и в жизни человека……………...37

b) Охрана важнейших групп животных……………………………………………………...38

Ø Охрана водных беспозвоночных……………………………………………………………………38

Ø Охрана насекомых……………………………………………………………………………………39

Ø Охрана рыб…………………………………………………………………………………………….40

Ø Охрана земноводных и пресмыкающих……………………………………………………………41

Ø Охрана млекопитающих……………………………………………………………………………...42

c) Правовая охрана животного мира…………………………………………………………..43

8) ОХРАНА ЛАНДШАФТОВ…………………………………………………………………………...44

a) Определение ландшафтов. Их классификация……………………………………………44

b) Особо охраняемые территории………………………………………………………………44

9) ОРГАНИЗАЦИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ В РОССИИ…………………………………………………………………………………………………46

10) МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ………………………………………………48

a) Природоохранные конвенции и межгосударственные соглашения……………………50

b) Роль международных организаций в охране природы…………………………………...51

 

ВВЕДЕНИЕ

Противоречия во взаимоотношениях общества и природы во второй половине ХХ столетия стали угрожающими. Потребовался тщательный анализ причин, вызывающих разрушение озонового экрана, кислотные дожди, химическое и радиоактивное загрязнения среды. Стало понятным, что как биологический вид человек своей жизнедеятельностью влияет на природную среду не больше, чем другие живые организмы. Однако это влияние несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает на природу труд человека. По мнению В. И. Вернадского, человеческая деятельность превратилась в мощную преобразующую Землю силу, сопоставимую с геологическими процессами.

Преобразующее воздействие человеческого общества на природу неизбежно, оно усиливается по мере роста численности населения, развития научно-технического прогресса, увеличения числа и массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот.

Человек — относительно молодой житель Земли, он включился в ее экологические системы около 3,5 млн. лет назад. Вначале воздействие человека на окружающую среду было незначительным, так как численность людей была небольшой по сравнению с другими видами животных и растений. Около 1,5 млн. лет назад численность наших предков не превышала 500 тыс. особей, и рост ее шел медленно. Сейчас, когда число жителей Земли достигло б млрд. человек (июль 1999), рост численности землян идет по экспоненте.

Как известно, весь окружающий нас мир, населенный живыми организмами, который называется биосферой, прошел длительное историческое развитие. Сами люди порожденные биосферой, являются ее частью и подчиняются ее законам. В отличие от всего остального живого мира человек обладает разумом. Он способен оценить современное состояние природы и общества, познать законы их развития.

По мнению академика Н. Н. Моисеева (1998), человек познал законы, позволившие ему создавать современные машины, но пока он не научился понимать, что существуют и другие законы, которые, возможно, он еще и не знает, что в его взаимоотношениях с природой «существует запретная черта, которую человек не имеет права переступить ни при каких обстоятельствах... существует система запретов, нарушая которые он разрушает свое будущее». Даже открытые уже законы развития биосферы, общества, взаимоотношений природы и общества человек постоянно нарушает в угоду сиюминутной выгоде, вызывая многочисленные локальные и региональные катастрофы, приближая глобальный экологический кризис.

«Совершенно ясно, однако, что никаких очевидных способов исправить нанесенный природе вред не существует, да и обвинение, предъявляемое человеку за его возмутительное отношение к среде, следует строить не на столь очевидных фактах, как сбрасывание в реки сточных вод, опрыскивание посевов пестицидами, ружья и гарпуны охотников, выхлопные газы автомашин, расползающиеся во все стороны пригороды. Человеку следует предъявить обвинение в том, что он не сумел отнестись с должным вниманием к законам, лежащим в основе экономики природы» (Риклефс, 1976).

Необходимость заботиться об окружающей среде люди поняли очень давно. Сведения об особо охраняемых «священных» рощах, «заколдованных» озерах, религиозные табу на вылов рыбы и добычу животных дошли до нас из глубокой древности. Именно на местах священных рощ, монастырских владений первые заповедники (резерваты). Издавна особо охранялись места княжеских и царских охот, и во времена княжеской раздробленности таких своеобразных заповедников существовало очень много. Считается, что первый в мире государственный Йеллоустонский национальный парк был создан в США в 1872 г. В дальнейшем заповедники, заказники, резерваты, национальные и природные парки были организованы во всех странах мира, особенно активно после Второй мировой войны. Однако локальные, хотя и строго охраняемые участки биосферы не решают проблем, связанных с общим ухудшением окружающей природной среды.

Стало ясным, что сохранение резкого роста населения Земли, быстрая антропогенная трансформация естественных природных экосистем, дальнейшее загрязнение окружающей среды приводят к катастрофическим последствиям вплоть до гибели человеческих популяций. Понимание общих причин деградации биосферы пришло только в самое последнее время и в полной мере осознано далеко не всеми. Трудности заключаются в том, что последствия антропогенного воздействия на природу не всегда очевидны и часто проявляются через десятилетия, а теоретические основы охраны природы усилиями многих ученых из разных стран были разработаны лишь к середине ХХ столетия.

Естественно-научной основой охраны природы служат законы экологии, в частности учение о биосфере, основоположником которого является выдающийся отечественный ученый В. И. Вернадский (1863—1945). Идеи, положенные в основу учения о биосфере, он изложил в статьях, объединенных затем общим названием «Биосфера» (1926). В. И. Вернадский рассматривал биосферу не как простую совокупность живых организмов, а как единую термодинамическую оболочку, в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие живых организмов с неорганической средой посредством обмена веществ и потоков энергии.

Биосфера — это окружающее Землю пространство, в котором живое вещество действует как геологическая сила, формирующая лик Земли. Как известно, границы биосферы охватывают гидросферу (до глубины примерно 12 км), нижний слой атмосферы (до высоты 15—18 км) и верхний слой литосферы (до глубины 5 км). В. И. Вернадский считал, что биосфера состоит из нескольких компонентов, важнейшие из которых следующие:

• живое вещество — растения, животные, микроорганизмы;
• биогенное вещество — органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории: каменный уголь, горючие сланцы, торф, нефть и др.;
• косное вещество — горные по роды неорганического происхождения и вода, представляющие субстрат или среду обитания живых организмов;
• биокосное вещество — результат взаимодействия живого и неживого (косного) вещества: осадочной породы, кора выветривания, почвы, ил на дне водоемов и др.

Одним из важнейших условий успешного развития охраны при роды в нашей стране является эффективное эколого-природоохранное образование. К пониманию этого Россия прошла непростой путь. Еще в 1950-х годах на людей, заботящихся о сохранении муравьев, привлечении птиц, чистоте речек и родников, смотрели как на чудаков. После принятия в 1960 г. Верховным Советом РСФСР Закона «Об охране природы» был введен курс «Охрана природы» в учебные планы вузов, готовящих студентов по биологическим, географическим, сельскохозяйственным специальностям. С этого же времени введены разделы по охране природы в программы и учебники по биологии, географии, химии для средней школы. В средней школе, в профессионально-технических, педагогических и других училищах, техникумах, вузах появились факультативные и специальные курсы природоохранного содержания.

Однако общая экологическая культура населения в нашей стране остается пока очень низкой. Она зависит в первую очередь от уровня эколого-природоохранной подготовки всего населения, его убежденности в необходимости совершенствования знаний, широкого эколого-природоохранного просвещения, в том числе через средства массовой информации. Важное значение имеет экологоприродоохранная подготовка учащихся средних специальных учебных заведений (ССУЗ), которым адресована эта книга. В своей профессиональной деятельности выпускники ССУЗ связаны с разведкой, добычей, переработкой и использованием природных ресурсов. От их компетентности во многом зависит состояние окружающей среды.

Экологические кризисы и экологические катастрофы

В учебной литературе существует несколько определений глобального экологического кризиса. Известный отечественный ученый эколог Н. Ф. Реймерс (1990) дал такое определение глобального экологического кризиса: «Напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы».

Есть и другое определение: «Экологический кризис — критическое состояние окружающей среды, угрожающее существованию человека и отражающее несоответствие развития производительных сил и производственных отношений» (Экологический словарь, 1993). Приведем еще одно определение глобального экологического кризиса: «Экологический кризис — состояние нарушения устойчивости глобальной экосистемы (биосферы), в результате которого происходят быстрые (за время жизни одного поколения людей) изменения характеристик окружающей среды и, в первую очередь, концентрации биогенов» (Арский и др., 1997). При этом авторы рекомендуют не путать глобальный экологический кризис с локальными экологическими нарушениями. Некоторые определения подразумевают, что экологический кризис приведет к глобальной экологической катастрофе. Однако, рассматривая прошлые глобальные экологические кризисы, часть авторов (Будыко, 1984; Реймерс, 1992) констатируют их благополучное разрешение.

Первым считается кризис присваивающего хозяйства: собирательства и примитивной охоты. Полагают, что он возник в связи с истощением естественных запасов плодов, съедобных растений, с истреблением небольших животных в местах обитания древних людей. Кризис удалось преодолеть путем перехода на коллективную охоту на крупных зверей с применением более совершенных орудий: лука, копья, гарпуна и разделения труда между участниками охоты. Новый экологический кризис возник, как полагают, в конце ледникового периода, когда стали исчезать крупные животные — шерстистый носорог, пещерный медведь, мамонт. Этот кризис связывают с перепромыслом крупных зверей весьма искусными охотниками, возросшую численность которых не могла обеспечить естественная кормовая база. Выход из этого кризиса был найден в переходе от присваивающего к производящему хозяйству. Развитие животноводства и земледелия определило прогресс человечества на несколько тысячелетий.

Следующий кризис возник в аридных районах — местах древне  орошаемого земледелия. Полагают, что этому способствовали полное сведение лесов и чрезмерная нагрузка примитивного земледелия на почвы, вызвавшие их ускоренную эрозию и засоление, в этих районах Северной Африки, на Ближнем Востоке, в Средней и Центральной Азии находятся пустыни. Опустыниванию аридных районов способствовал и перевыпас скота. Процессы расширения пустынных территорий из-за перевыпаса скота и нерационального земледелия продолжаются и в наше время. Во многих районах они приобрели характер крупных региональных экологических катастроф.

Нарастание современного экологического кризиса во взаимоотношениях природы и общества связывают с научно-технической революцией. При этом региональные кризисные ситуации, возникающие из-за истощения природных ресурсов, успешно разрешаются совершенствованием технологий поиска, добычи, транспортировки, переработки традиционных природных ресурсов, использованием новых ресурсов и изготовлением синтетических материалов.

Более грозные свидетельства нарастающих кризисных ситуаций во взаимоотношениях общества и природы в разных регионах связаны с деградацией естественных природных экосистем, вызванной чрезмерной нагрузкой на биоценозы, ростом народонаселения и загрязнением окружающей среды.

Так, очевидна экологическая катастрофа на о. Гаити. Десятилетия использования подсечного земледелия, нерациональная агротехника оставили земли истощенными и бесплодными. Сегодня только на 2% территории Гаити сохранились леса. Бурое кольцо грязи окружает берега острова: эродированная почва смывается в бирюзовые воды Карибского моря, оставляя за собой тропическую пустыню (Небел, 1993). По последним оценкам ООН, в 1992 г. численность населения на острове площадью 77 тыс., км составляла более 14 млн. человек. При сохранении тех же темпов прироста населения (общая рождаемость в Гаити 4,9 млн. человек и в доминиканской Республике 5,6 млн. человек, при этом около трети новорожденных умирает) к 2025 г. общая численность населения в этих двух островных государствах достигнет 24 млн. человек (Народонаселение, 1994). Однако уже в 1994 г. около 60% трудоспособного населения в Доминиканской Республике были безработными.

Несомненно, что обострение кризисных взаимоотношений сопровождается разрушением естественных экосистем. Катастрофическая ситуация распространяется и на ближайшие к острову морские биоценозы. Она затрагивает экономику соседних стран, куда происходит интенсивная легальная и нелегальная миграция населения с Гаити, и тех государств, которые самостоятельно или через международные организации оказывают помощь Гаити.

Часто экологические катастрофы вызываются естественными причинами:

извержениями вулканов, землетрясениями, падением метеоритов, массовым размножением животных.

Во многих случаях они связываются как с естественными причинами, так и с антропогенными изменениями в окружающей среде. Так, регулярные селевые потоки в горных районах приносят колоссальные экономические убытки: они уничтожают посевы, разрушают плотины, дороги, мосты, дома, вызывают человеческие жертвы. Уничтожение человеком лесов на горных склонах де лает почву более подвижной, а обильные дожди способствуют образованию мощных грязекаменных потоков. Так, летом 2000 г. мощные сели возникли в Предкавказье (г. Тырныауз) и на Сахалине.

Сильные изменения в природных экосистемах может вызвать резкий рост численности одной или нескольких популяций животных или растений. Ввоз кроликов в Австралию привел к катастрофическому изменению травянистой растительности, потребовал привлечения больших средств для уменьшения их численности.

Массовое размножение саранчи с давних пор вызывало голод и бедствия во многих районах. После одного такого нашествия в 125 г. до н. э. на севере Африки (на территориях современных Ливии и Алжира) умерли от голода 800 тыс., человек (Зедлаг, 1975). Количество налетов саранчи уменьшилось после освоения человеком мест размножения саранчи в дельтах рек субтропических районов и соответствующих мер по сокращению ее численности. Как только эти меры ослабляли, особенно в благоприятные для размножения саранчи годы, следовало ее массовое размножение. Ослабление борьбы с саранчой в Казахстане привело к массовому размножению в 1999 и 2000 гг. и появлению ее в Оренбургской, Волгоградской и даже Новосибирской областях России, где ныне живущее поколение людей не знало о существовании такого опасного вредителя.

В последние годы по вине человека частыми становятся экологические катастрофы, вызванные химическим и радиоактивным загрязнениями. Прошло уже более 50 лет со времени атомной бомбардировки японских городов Хиросимы и Нагасаки, но и сейчас еже годно пополняются списки умерших от лучевой болезни. Теперь стали широко известными последствия разноса ветром радиоактивной пыли и отходов на предприятии «Маяк» в Челябинской области в 1957 г. Авария на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС в 1986 г. стала самой страшной экологической катастрофой ХХ в. Экологические катастрофы разного масштаба возникают в результате химического загрязнения окружающей среды. Во все медицинские и экологические справочники вошли сведения о болезни Мина мата, которая возникла у населения в результате загрязнения окружающей среды соединениями ртути. Катастрофические последствия возникают в результате загрязнения промышленными выбросами и выхлопными газами автомобилей и образования ядовитых туманов — смогов в крупных городах.

Из-за стремительных современных темпов и значительных масштабов кризисных ситуаций во взаимоотношениях человеческого общества и природы, по мнению ряда авторов (Горшков, 1990; Медоуз и др., 1994; Арский и др., 1997), биосфера вступает в глобальный экологический кризис. Имеют место грандиозные и быстрые изменения окружающей человека среды, связанные с ростом народонаселения и его традиционной хозяйственной деятельностью. Особенно быстро они происходили во второй половине ХХ в. в локальном, региональном масштабе, в некоторых случаях достигая глобальных масштабов. Полагают, что человечество выходит за пределы экологической емкости биосферы. Понимание близкой угрозы глобального экологического кризиса потребовало создания долгосрочных прогнозов возможного развития биосферы и судьбы человечества. Наиболее обоснованно это было сделано представителями так называемого Римского клуба ученых и предпринимателей, опубликовавшими результаты компьютерных расчетов в книгах «Пределы роста» (Медоуз и др., рус. пер. 1991) и «За пределами роста» (Медоуз и др., рус. пер. 1994). Не смотря на неутешительные результаты анализа многих критических ситуаций во взаимоотношениях природы и общества, вызванных быстрым ростом населения Земли (в июле 1999 г. число землян достигло б млрд.) и его нерациональным хозяйствованием, авторы принадлежат к оптимистам. Они утверждают: «Благодаря новым технологиям, нововведениям, появившимся в этот период (последние 20 лет), возникли реальные возможности для снижения объема потребления ресурсов и уменьшения потоков загрязнения, циркулирующих в экологической системе, при одновременном повышении качества жизни людей».

Оптимистическая позиция Римского клуба наглядно отражена в 10-й моде ли сценария развития мировой системы: в 1995 г. принимается программа стабилизации населения Земли, разрешается ограниченный промышленный рост, разрабатываются и внедряются ресурсосберегающие технологии, защищающие сельскохозяйственные земли от деградации, увеличивающие продуктивность и позволяющие снижать уровень загрязнения. При этом считается, что ассимилирующая емкость биосферы еще не исчерпана. Сценарий должен обеспечить населению в 7,7 млрд. человек комфортные условия жизни при высокой ее продолжительности и снижении уровня загрязнения, по меньшей мере, до 2100 г. Авторы оптимистически утверждают: «Технологически и экономически создание устойчивого общества пока еще возможно». Естественно, благополучное развитие человечества по описанному выше сценарию возможно лишь в том случае, если оно предпримет ряд согласованных мер по ограничению роста населения, использованию ресурсосберегающих технологий и защите биосферы от загрязнения и разрушения, без которых глобальная экологическая катастрофа неминуема.

Вселяют оптимизм согласованные действия по созыву и активное участие стран во 2-й конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в Рио-де-Жанейро в 1992 г., и заключи тельные документы, принятые на этой конференции. Разумеется, требуются значительные усилия многих государств по реализации рекомендаций этой конференции.

Пока соглашения, рекомендованные этой конференцией, ратифицированы далеко не всеми парламентами тех стран, которые принимали в ней участие. Несомненно, что принятие парламентариями правильных решений, законов, регулирующих рациональное использование природных ресурсов, их восстановление, охрану окружающей природной среды, зависит от уровня экологической культуры населения, формирующего общественное мнение, а оно, в свою очередь, — от эколого-природоохранного просвещения.