Файл: Учебное пособие СанктПетербург 2012 Рецензенты Ивахнюк Г. К., доктор химических наук, профессор, академик манэб.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 1020
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
рошо «вписались» в природную среду, несмотря на то что по числу населения многие города древности (Фивы, Вавилон, Рим) вполне сопоставимы с современными. Так, согласно переписи населения Рима, проведенной в 14 г. н. э. императором Августом, в городе проживали 4 млн. 937 тыс. человек.
Создавая первые города, человек еще неосознанно понимал необходимость соблюдения определенных санитарных норм. Первая из известных сегодня систем городской канализации появилась в III—II тысячелетиях до н. э. в Индии. В Риме был построен водопровод, действовала система канализации. После падения Римской империи в 400-х годах н. э. в городах государств, образовавшихся на ее развалинах, вплоть до XIII—XIV вв. царила антисанитария, ибо необходимые знания были утрачены.
Техническая революция, начавшаяся в конце XVIII в., привела к тому, что последствия деятельности человека стали сопоставимы с природными явлениями.
Человек в окружающей среде, с одной стороны, является объектом взаимодействия экологических факторов, с другой — сам оказывает воздействие на среду. С этой точки зрения человек и человечество в целом характеризуются важными особенностями. Важная черта человека как экологического фактора заключается в осознанности, целенаправленности и массированности воздействия на природу.
Любой биологический вид имеет ограниченные энергетические ресурсы, что лимитирует его воздействие на среду. Например, зеленые растения используют энергию Солнца, консументы — часть энергии органических веществ, образуемых организмами предшествующего трофического уровня. Человечество в процессе трудовой и интеллектуальной деятельности расширяет круг доступных источников энергии вплоть до использования ядерных и термоядерных реакций. Это позволило людям преодолеть естественные ограничения роста их численности.
Прирост народонаселения, энергообеспеченности, технической вооруженности людей создает предпосылки для заселения любых экологических ниш. Человечество представляет единственный на Земле вид с всесветным распространением. Это превращает человека в экологический фактор с глобальным распространением влияния.
Благодаря воздействию на все главные компоненты биосферы влияние человечества достигает самых отдаленных
экологических зон планеты, примером может служить обнаружение ДДТ в печени пингвинов и тюленей, отловленных в Антарктиде, где никогда не применялись инсектициды.
Особенностью человека как экологического фактора является также активный, творческий характер его деятельности. Энергия, которую использует человек, обращается на изменение среды обитания. Экологический оптимум человека как существа биологического ограничен, в связи с этим возможность существования в различных средах обитания достигается не путем изменения собственной биологии, а путем изменения окружающей среды.
Человек в результате трудовой деятельности создает вокруг себя искусственную среду обитания. Естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, абсолютно доминирующим фактором в которых является человек.
В результате человеческой деятельности происходят изменения физической среды — газового состава воздуха, качества воды и пищи, климата, потока солнечной энергии и других факторов, которые отражаются на здоровье и работоспособности людей. В отклоняющихся экстремальных условиях затрачивается много сил и средств на искусственное создание и поддержание оптимальных условий среды.
Масштабы взаимодействия современного общества с природой определяются не биологическими потребностями человека, а непрерывно нарастающим уровнем технического и социального развития. Техническая мощь человека достигла масштабов, соизмеримых с биосферными процессами. Например, строительная и горнодобывающая техника ежегодно перемещают на поверхность Земли больше материала, чем сносится в море всеми реками мира в результате водной эрозии. Человеческая деятельность на планете изменяет климат, влияет на состав атмосферы и Мирового океана.
В.И. Вернадский в первой половине двадцатого века предсказывал развитие биосферы и ее переход в ноосферу — сферу разума. Определяя сегодняшний этап в развитии биосферы и человеческого общества, можно сказать, что технологические и антропогенные процессы играют все возрастающую роль.
В сложной иерархической организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции. Для вскрытия этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере. Стратегию такого вмеша
тельства может определить экология, опирающаяся на достижения естественных и социальных наук.
В нынешних условиях развития общества на первое место выдвигаются не количественные показатели потребления экономических благ на душу населения, а качественные, и среди них важнейшее значение имеет показатель экологического благополучия общества.
Среда обитания человека представляет собой сложное переплетение взаимодействующих естественных и антропогенных факторов. В этих условиях необходим единый интегральный критерий качества среды, с точки зрения ее пригодности для обитания человека. Согласно Уставу ВОЗ, с 1968 года таким критерием служит состояние здоровья населения.
Здоровье человека (индивида) — процесс сохранения его психофизиологических функций, оптимальной работоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности жизни.
Здоровье популяции — процесс сохранения и развития биологической и психосоциальной жизнедеятельности населения, проживающего на определенной территории в ряду поколений.
Термин «здоровье» в данном случае используется в широком смысле как показатель полного душевного и физического благополучия. По различным данным, более половины людей в урбанизированных районах находятся в состоянии «предболезни». Это состояние имеет ряд существенных отличий, как от здоровья, так и от болезни. Главным фактором в этом случае является антропологическое напряжение и утомление, связанные с проблемой больших городов.
По данным Госкомстата, в 84 городах России с общей численностью населения 50 млн. человек фиксировались в течение последнего времени уровни загрязнения атмосферы, превышающие по ряду веществ ПДК в 10 и более раз. Пробы воды из водоемов, используемых для питья, не отвечали требованиям по химическим показателям на 50%, по биологическим — на 20%. На территории России чрезвычайно неблагоприятная радиационная обстановка. Примерно на 15 — 20% территории население проживает в критической экологической ситуации.
Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с неблагоприятной экологической ситуа
цией. Всякое воздействие вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Запуск мощных ракет, испытания ядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора — миллионов гектаров леса, массовое применение фреонов в технике и быту приводят к разрушению озонового слоя. В последние годы над Северным и Южным полюсами возникли «озоновые дыры» общей площадью более 20 миллионов квадратных километров, появились «озоновые дыры» и над крупными мегаполисами стран Европы, над Россией.
Прорыв через «озоновые дыры» жесткого ультрафиолетового и космического излучений в 50 — 100 раз увеличивает число мощных лесных пожаров. Ежегодно в атмосферу выбрасываются миллионы тонн отходов промышленного производства и миллионы тонн автомобильных выбросов. Например, в последние годы на каждого жителя России в среднем приходилось более 200 кг распыленных в атмосфере вредных веществ, таких, как сажа, диоксид серы, аммиак, оксид углерода, бензопирен, тетраэтилсвинец, формальдегид, диоксид азота, метилмеркаптан, сероводород и др.
В связи с экспоненциальным ростом численности человечества, развитием техники и все большим стремлением к повышению уровня потребления у среднего жителя Земли к концу XX в. возникли предпосылки экологического кризиса, т. е. перехода биосферы к неустойчивому состоянию.
Экспоненциальный рост населения и явления демографического взрыва стали заметны к 60-м годам прошлого столетия. Тогда же появились первые работы с прогнозами и сценариями дальнейшего развития жизни на Земле. Это известные работы ученых Римского клуба (А. Печчеи, Д. Форрестера, Денниса и Донеллы Медоузов и др.), в которых описана мировая динамика и определены пределы роста населения и развития технологической цивилизации Земли. Позже уточненные математические модели роста населения созданы С.П. Кур-дюмовым, С. П. Капицей. В связи с тем, что 30% населения
Земли практически голодает, был поставлен вопрос о возможности и путях решения продовольственной проблемы, о емкости природной среды, оценена продуктивность биосферы и ее способность прокормить растущее население Земли. В итоге стало ясно, что человечество находится почти у предела допустимой численности и уровня потребления.
Современная кризисная ситуация усугубляется тем, что очень быстро вымирают биологические виды. Если нормальные изменения условий в природе сопровождаются вымиранием одного вида за 100 лет, то в настоящее время всего за 1 ч на Земле исчезает 50 видов. К концу XX в. 63% естественных экосистем суши разрушены, гибнут многие водные экосистемы и прежде всего морские. Происходит это по разным причинам, связанным как с техногенным загрязнением окружающей среды, так и с распахиванием земель, нерациональным использованием природных ресурсов, прежде всего из-за роста народонаселения (особенно в развивающихся странах) и роста уровня потребления в развитых странах.
Экологами убедительно доказано, что качеством природной среды «автоматически» может управлять только биота, т. е. совокупность всех живых организмов Земли. Анализ моделей и натурные исследования показали, что биологическое разнообразие (разнообразие и количество видов, составляющих экосистему) является главным критерием и признаком устойчивости экосистемы. Искусственно создать среду обитания для человека не удается, что подтверждено многочисленными экспериментами в разных странах мира.
Восстановить нормальную природную среду обитания, качество воды, воздуха, почвы, пищи, утерянные ныне в результате экологического кризиса, биота способна, но только в случае, если для восстановления самой биоты будут предоставлены время и место. Поэтому для продолжения жизни биосферы прежде всего необходимо охранять биологическое разнообразие, т. е. все виды животных, растений, грибов, микроорганизмов, которые и составляют биосферу. При этом виды существуют только в сообществах и в определенных условиях, поэтому для их сохранения необходимо выделить специально охраняемые территории (заповедники), площадь которых
Создавая первые города, человек еще неосознанно понимал необходимость соблюдения определенных санитарных норм. Первая из известных сегодня систем городской канализации появилась в III—II тысячелетиях до н. э. в Индии. В Риме был построен водопровод, действовала система канализации. После падения Римской империи в 400-х годах н. э. в городах государств, образовавшихся на ее развалинах, вплоть до XIII—XIV вв. царила антисанитария, ибо необходимые знания были утрачены.
Техническая революция, начавшаяся в конце XVIII в., привела к тому, что последствия деятельности человека стали сопоставимы с природными явлениями.
Человек в окружающей среде, с одной стороны, является объектом взаимодействия экологических факторов, с другой — сам оказывает воздействие на среду. С этой точки зрения человек и человечество в целом характеризуются важными особенностями. Важная черта человека как экологического фактора заключается в осознанности, целенаправленности и массированности воздействия на природу.
Любой биологический вид имеет ограниченные энергетические ресурсы, что лимитирует его воздействие на среду. Например, зеленые растения используют энергию Солнца, консументы — часть энергии органических веществ, образуемых организмами предшествующего трофического уровня. Человечество в процессе трудовой и интеллектуальной деятельности расширяет круг доступных источников энергии вплоть до использования ядерных и термоядерных реакций. Это позволило людям преодолеть естественные ограничения роста их численности.
Прирост народонаселения, энергообеспеченности, технической вооруженности людей создает предпосылки для заселения любых экологических ниш. Человечество представляет единственный на Земле вид с всесветным распространением. Это превращает человека в экологический фактор с глобальным распространением влияния.
Благодаря воздействию на все главные компоненты биосферы влияние человечества достигает самых отдаленных
экологических зон планеты, примером может служить обнаружение ДДТ в печени пингвинов и тюленей, отловленных в Антарктиде, где никогда не применялись инсектициды.
Особенностью человека как экологического фактора является также активный, творческий характер его деятельности. Энергия, которую использует человек, обращается на изменение среды обитания. Экологический оптимум человека как существа биологического ограничен, в связи с этим возможность существования в различных средах обитания достигается не путем изменения собственной биологии, а путем изменения окружающей среды.
Человек в результате трудовой деятельности создает вокруг себя искусственную среду обитания. Естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, абсолютно доминирующим фактором в которых является человек.
В результате человеческой деятельности происходят изменения физической среды — газового состава воздуха, качества воды и пищи, климата, потока солнечной энергии и других факторов, которые отражаются на здоровье и работоспособности людей. В отклоняющихся экстремальных условиях затрачивается много сил и средств на искусственное создание и поддержание оптимальных условий среды.
Масштабы взаимодействия современного общества с природой определяются не биологическими потребностями человека, а непрерывно нарастающим уровнем технического и социального развития. Техническая мощь человека достигла масштабов, соизмеримых с биосферными процессами. Например, строительная и горнодобывающая техника ежегодно перемещают на поверхность Земли больше материала, чем сносится в море всеми реками мира в результате водной эрозии. Человеческая деятельность на планете изменяет климат, влияет на состав атмосферы и Мирового океана.
В.И. Вернадский в первой половине двадцатого века предсказывал развитие биосферы и ее переход в ноосферу — сферу разума. Определяя сегодняшний этап в развитии биосферы и человеческого общества, можно сказать, что технологические и антропогенные процессы играют все возрастающую роль.
В сложной иерархической организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции. Для вскрытия этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере. Стратегию такого вмеша
тельства может определить экология, опирающаяся на достижения естественных и социальных наук.
В нынешних условиях развития общества на первое место выдвигаются не количественные показатели потребления экономических благ на душу населения, а качественные, и среди них важнейшее значение имеет показатель экологического благополучия общества.
Среда обитания человека представляет собой сложное переплетение взаимодействующих естественных и антропогенных факторов. В этих условиях необходим единый интегральный критерий качества среды, с точки зрения ее пригодности для обитания человека. Согласно Уставу ВОЗ, с 1968 года таким критерием служит состояние здоровья населения.
Здоровье человека (индивида) — процесс сохранения его психофизиологических функций, оптимальной работоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности жизни.
Здоровье популяции — процесс сохранения и развития биологической и психосоциальной жизнедеятельности населения, проживающего на определенной территории в ряду поколений.
Термин «здоровье» в данном случае используется в широком смысле как показатель полного душевного и физического благополучия. По различным данным, более половины людей в урбанизированных районах находятся в состоянии «предболезни». Это состояние имеет ряд существенных отличий, как от здоровья, так и от болезни. Главным фактором в этом случае является антропологическое напряжение и утомление, связанные с проблемой больших городов.
По данным Госкомстата, в 84 городах России с общей численностью населения 50 млн. человек фиксировались в течение последнего времени уровни загрязнения атмосферы, превышающие по ряду веществ ПДК в 10 и более раз. Пробы воды из водоемов, используемых для питья, не отвечали требованиям по химическим показателям на 50%, по биологическим — на 20%. На территории России чрезвычайно неблагоприятная радиационная обстановка. Примерно на 15 — 20% территории население проживает в критической экологической ситуации.
Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с неблагоприятной экологической ситуа
цией. Всякое воздействие вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Запуск мощных ракет, испытания ядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора — миллионов гектаров леса, массовое применение фреонов в технике и быту приводят к разрушению озонового слоя. В последние годы над Северным и Южным полюсами возникли «озоновые дыры» общей площадью более 20 миллионов квадратных километров, появились «озоновые дыры» и над крупными мегаполисами стран Европы, над Россией.
Прорыв через «озоновые дыры» жесткого ультрафиолетового и космического излучений в 50 — 100 раз увеличивает число мощных лесных пожаров. Ежегодно в атмосферу выбрасываются миллионы тонн отходов промышленного производства и миллионы тонн автомобильных выбросов. Например, в последние годы на каждого жителя России в среднем приходилось более 200 кг распыленных в атмосфере вредных веществ, таких, как сажа, диоксид серы, аммиак, оксид углерода, бензопирен, тетраэтилсвинец, формальдегид, диоксид азота, метилмеркаптан, сероводород и др.
В связи с экспоненциальным ростом численности человечества, развитием техники и все большим стремлением к повышению уровня потребления у среднего жителя Земли к концу XX в. возникли предпосылки экологического кризиса, т. е. перехода биосферы к неустойчивому состоянию.
Экспоненциальный рост населения и явления демографического взрыва стали заметны к 60-м годам прошлого столетия. Тогда же появились первые работы с прогнозами и сценариями дальнейшего развития жизни на Земле. Это известные работы ученых Римского клуба (А. Печчеи, Д. Форрестера, Денниса и Донеллы Медоузов и др.), в которых описана мировая динамика и определены пределы роста населения и развития технологической цивилизации Земли. Позже уточненные математические модели роста населения созданы С.П. Кур-дюмовым, С. П. Капицей. В связи с тем, что 30% населения
Земли практически голодает, был поставлен вопрос о возможности и путях решения продовольственной проблемы, о емкости природной среды, оценена продуктивность биосферы и ее способность прокормить растущее население Земли. В итоге стало ясно, что человечество находится почти у предела допустимой численности и уровня потребления.
Современная кризисная ситуация усугубляется тем, что очень быстро вымирают биологические виды. Если нормальные изменения условий в природе сопровождаются вымиранием одного вида за 100 лет, то в настоящее время всего за 1 ч на Земле исчезает 50 видов. К концу XX в. 63% естественных экосистем суши разрушены, гибнут многие водные экосистемы и прежде всего морские. Происходит это по разным причинам, связанным как с техногенным загрязнением окружающей среды, так и с распахиванием земель, нерациональным использованием природных ресурсов, прежде всего из-за роста народонаселения (особенно в развивающихся странах) и роста уровня потребления в развитых странах.
Экологами убедительно доказано, что качеством природной среды «автоматически» может управлять только биота, т. е. совокупность всех живых организмов Земли. Анализ моделей и натурные исследования показали, что биологическое разнообразие (разнообразие и количество видов, составляющих экосистему) является главным критерием и признаком устойчивости экосистемы. Искусственно создать среду обитания для человека не удается, что подтверждено многочисленными экспериментами в разных странах мира.
Восстановить нормальную природную среду обитания, качество воды, воздуха, почвы, пищи, утерянные ныне в результате экологического кризиса, биота способна, но только в случае, если для восстановления самой биоты будут предоставлены время и место. Поэтому для продолжения жизни биосферы прежде всего необходимо охранять биологическое разнообразие, т. е. все виды животных, растений, грибов, микроорганизмов, которые и составляют биосферу. При этом виды существуют только в сообществах и в определенных условиях, поэтому для их сохранения необходимо выделить специально охраняемые территории (заповедники), площадь которых