Материал: 1854

16

При превышении предельно-допустимой экологической нагрузки возникают экологические кризисы и экологические катастрофы.

Экологический кризис – это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие, то есть кризис ведет к перенастройке системы на новые условия существования.

Фактически для большинства систем кризис есть механизм обновления, некий экстраординарный механизм адаптации к новым условиям. На протяжении существования человечества известен ряд экологических кризисов, которые являлись движущей силой общественного развития (см. закон соответствия между развитием производительных сил и природноресурсным потенциалом общественного прогресса).

Экологическая катастрофа – это природная аномалия, зачастую возникшая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения отдельного региона.

Экологическая катастрофа отличается от экологического кризиса тем, что кризис – это обратимое состояние, где человек выступает активно

действующей стороной, а катастрофа – необратимое явление, человек здесь вынужденно пассивная, страдающая сторона. По сути экологические катастрофы

– это фазы развития биосферы, где происходит качественное обновление вещества, например, вымирание одних видов и возникновение других. Одно из основных глобальных последствий антропогенной деятельности – нарушение биогеохимических циклов элементов. Принципиальная разница между биологическим и антропогенным круговоротом заключается в степени их замкнутости. Биологический круговорот является относительно замкнутым, антропогенный же практически не образует замкнутых циклов. В связи с тем, что антропогенный обмен составляет существенную часть биосферного круговорота, он своей разомкнутостью нарушает необходимую степень замкнутости глобального биотического круговорота, выработанную в длительной эволюции и являющуюся важнейшим условием стационарного состояния биосферы.

Примеры влияния человека на круговороты веществ. Кислород и углекислый газ

17

Жизнедеятельность живых организмов поддерживается определенным соотношением между кислородом и углекислым газом. Естественные процессы их потребления и поступления в атмосферу сбалансированы.

Антропогенное воздействие оказывает заметное влияние на соотношение данных газов в атмосфере вследствие следующих процессов:

-сжигание ископаемого топлива (в результате данного процесса ежегодно в атмосферу поступает около 5-6 х 109 т углерода и расходуется 10-25 % кислорода, производимого зелеными растениями);

-сведение тропических лесов (5 х 108 т углерода ежегодно высвобождается при выжигании тропических лесов и примерно столько же – при лесозаготовках; параллельно значительно снижается количество поступления кислорода в атмосферу);

-минерализация органического вещества почвы (из пахотных почв в атмосферу ежегодно переходит 3-10 х 108 т углерода, первоначально содержащегося в гумусе);

-сокращается число продуцентов кислорода в водных экосистемах вследствие их загрязнения и т.д.

Таким образом, происходит уменьшение содержания в атмосфере кислорода (по прогнозам, через 150-180 лет количество кислорода сократится на 1/3 по сравнению с ХХ веком) и увеличение содержания углекислого газа. Данные изменения при достижении ими определенных размеров

способны вызвать серьезные перестройки в глобальном функционировании биосферы.

Азот. Фиксация атмосферного азота промышленностью в настоящее время достигает 30 млн. т ежегодно, что составляет не менее трети всего имеющегося поступления данного элемента на поверхность суши и в океан. Денитрификация, приводящая к выводу азота из систем, составляет около 83 млн. т в год. Ежегодно

вбиосфере накапливается до 9 млн. т азота в связанной форме. Основные негативные последствия вмешательства человека в биогеохимический цикл данного элемента проявляются в следующем:

-избыток нитратов, попадающих в водные источники с сельскохозяйственных угодий вследствие применения удобрений, приводит к эвтрофизации водоемов и ухудшению качества подземных вод;

-нерациональное применение азотных удобрений приводит к избыточному накоплению нитратов и нитритов в растительной продукции;

18

-при использовании азотных удобрений снижается биологическая фиксация азота, биологический азот замещается техногенным, при этом при промышленной фиксации азота затрачивается большое количество ресурсов (энергоносители, вода и др.), а также происходит загрязнение окружающей среды отходами и побочными воздействиями производства;

-антропогенные выбросы окислов азота являются компонентами кислотных осадков и фотохимического смога;

Фосфор. Человек извлекает из руд и шлаков (концентрированных фосфорсодержащих материалов) фосфор и производит удобрения, фосфор содержащие препараты, используемые в индустрии и быту, фосфорсодержащие продукты и корма. Вследствие этого фосфор аккумулируется в зонах с

высокой плотностью населения, концентрацией животноводства и в районах интенсивного сельскохозяйственного производства.

В результате: на фоне интенсивной практически необратимой аккумуляции фосфора на одних площадях происходит обеднение им других территорий;

-чем выше насыщенность экосистемы фосфором, тем, как правило, выше потери данного элемента из нее. То есть, человек извлекает данный элемент из резервного фонда биогеохимического цикла и помещает в обменный, при этом вследствие вышеназванного процесса фосфор интенсивно теряется с ряда территорий и вновь возвращается в резервный фонд, однако в рассеянном состоянии, исключающем его повторное использование;

-попадание избыточного количества фосфора в водоемы, что наблюдается, например, при нерациональном использовании фосфорсодержащих удобрений, вызывает эвторифизацию. Фактически наблюдается перекачивание фосфора из горных пород, запасы которых ограничены, в клетки сине-зеленых водорослей и воды Мирового океана. Следует учитывать, что по сравнению с ранее рассмотренными круговоротами, цикл фосфора обладает наименьшей буферностью к антропогенному воздействию и вмешательство в него может привести к катастрофическим последствиям. В ближайшем будущем человечество столкнется с проблемой острого дефицита данного элемента.

РАЗДЕЛ 3. ПОНЯТИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ.

Загрязнитель (поллютант) - любой агент, имеющий природное или техногенное происхождение (прежде всего физический агент, химическое вещество и биологический вид - главным образом микроорганизмы), который:

19

1. попадает в окружающую среду или возникает в ней в количествах, выходящих за рамки обычных предельных естественных колебаний или среднего долгосрочного природного фона,

2. негативно влияет на качество окружающей природной среды и здоровье человека.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ - Привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических факторов, приводящих к превышению в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентраций перечисленных агентов в среде, и, как следствие, к негативным воздействиям на людей и окружающую среду.

Развернутую характеристику этого понятия приводит известный ученый Ф. Рамад (1981): «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности. прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или косвенно, через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества).

Существуют разные подходы к классификации загрязнений: по характеру воздействия, по масштабам, по природе загрязнителя и т.д.

1.Классификация загрязнений по Г.В.Стадницкому и А.И.Родионову (1988):

20

Классификация загрязнений по Коробкину В.И. (2001):

1. Источники загрязнения атмосферы