Глобальные экологические проблемы и пути их решения

Загрязнение Мирового океана и атмосферы, трансграничные переносы загрязнителей, деградация почв, опустынивание и обезлеси- вание, изменение климата, накопление в биосфере вредных веществ — вот последствия хозяйственной деятельности человека.

Ежегодно человек извлекает из земных недр около 200 млрд т горных пород, сжигает более 9 млрд т условного топлива, рассеивает на полях до 3 млрд т пестицидов. Особенно острой стала проблема загрязнения окружающей среды токсичными веществами.

В настоящее время в результате деятельности человека в атмосферу поступает около 300 млн т угарного газа в год. Причем 70—75% выбросов создается сжиганием бензина в двигателях внутреннего сгорания, около 10% — сжиганием угля и дров, примерно столько же сжиганием бытовых отходов и около 5% лесными пожарами. Некоторая часть угарного газа создается технологическими потерями в промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической и др.).

В результате сжигания различного топлива, а также производства цемента в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд т углекислого газа. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере может привести к заметным изменениям климата, выражающимся в возникновении парникового эффекта, т.е. в повышении средней температуры атмосферы, что вызовет таяние ледников и полярных льдов, поднимет уровень моря, создаст угрозу для сотен миллионов жителей прибрежных районов и полностью затопит низколе- жащие острова.

Широко используемые в производстве и в быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольных упаковках фреоны, по мнению многих ученых, уменьшают содержание озона в атмосфере. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, под действием солнечного излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон.

В результате деятельности человека ежегодно в атмосферу поступает около 65 млрд т оксидов азота. Почти 90% оксидов азота, поступающих в атмосферу, образуется в результате сгорания топлива в автомобильных двигателях (более 50%) или в топках теплоцентралей и тепловых электростанций. Большой вклад вносит также сжигание твердых отходов — бытовых, промышленных, сельскохозяйственных. Источником оксидов азота служат также ряд отраслей промышленности, в их числе производство азотной кислоты, минеральных удобрений, искусственных волокон и др. Оксиды азота, взаимодействуя с оксидами углерода, образуют фотохимический туман — смог, выпадают на землю в виде кислотных дождей. Тысячи озер под воздействием кислотных дождей в некоторых странах стали биологически мертвыми.

В настоящее время на земном шаре практически невозможно найти место, где бы не присутствовали загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, ученые обнаружили токсичные вещества современных производств. Они заносятся туда потоками атмосферы с других континентов.

В зависимости от своей природы, концентрации, продолжительности действия токсичные вещества, содержащиеся в атмосфере, вызывают различные по тяжести неблагоприятные последствия для здоровья человека.

Хозяйственная деятельность человека приводит к загрязнению, изменению состава и уничтожению почвы и растительного покрова планеты. По данным Института всемирного наблюдения, в результате хозяйственной деятельности человека на земном шаре происходит:

• ? ежегодное уничтожение влажно-тропических лесов на площади 11 млн га;
• ? ежегодное возникновение на земном шаре антропогенных пустынь на площади около 6 млн га;
• ? ежегодная потеря 26 млрд т плодородного слоя пахотных земель;
• ? ежегодное повреждение леса в результате кислотных дождей на площади более 31 млн га.

Лесами на планете занято около 3,6 млрд га (24—27% земель). Преобладают два лесных пояса: северный (хвойные леса) и южный (влажные тропические леса). В настоящее время в грандиозных количествах производят кислород леса Сибири и Дальнего Востока, Канады, бассейнов рек Амазонки, Конго и др. Однако за последние 20 лет площадь лесов сократилась вдвое.

С каждым годом сокращается и массив тропических лесов Южной Америки, называемый «легкими Земли». Большой ущерб тропическим джунглям наносит практикуемый здесь примитивный подсечно-огневой метод земледелия.

Уничтожение лесов неизменно ведет к снижению порога устойчивости биосферы, нарастанию разрушительной силы наводнений, водной эрозии, пылевых бурь, опустошительных засух и суховеев, ускорению процессов опустынивания.

С проблемой сохранения лесов тесно связана проблема сохранения биоразнообразия на планете. Тропический лес служит приютом ⁴/5 всех видов животных и растений. С уничтожением тропического леса эти виды обречены на вымирание. Важную роль для существования многих видов животных и растений играют болота, которые быстро исчезают. Биологическое разнообразие снижается и в результате коммерческой деятельности. Немалый урон старым лесам, расположенным вблизи крупных городов и магистралей, наносит расширение дачного строительства.

В результате активной производственной деятельности и интенсивного сельского хозяйства стремительно деградирует и почвенный покров суши.

В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее 1 га пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы, к разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

Постоянное загрязнение почвы мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами, тяжелыми металлами, пестицидами, радиоактивными веществами также сказывается на здоровье человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в его организм.

Как уже отмечалось, хозяйственное вмешательство человека в природу неблагоприятно сказывается на ее флоре и фауне. В настоящее время под угрозой исчезновения находится не менее 25—30 тыс.

видов растений. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Кроме того, уменьшаются в количестве и исчезают редкие насекомые, что связано как с реакцией на применение различного рода пестицидов, так и с уничтожением их коренных мест обитания.

Опасность для жизни человека представляет загрязнение гидросферы. Как уже отмечалось, Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды. Используемые человеком в промышленности, сельском хозяйстве и быту воды поступают обратно в водоемы в виде плохо очищенных или вообще неочищенных стоков. В настоящее время к числу сильно загрязненных относятся многие реки — Рейн, Дунай, Сена, Огайо, Волга, Днепр, Днестр и др.

Растет загрязнение Мирового океана. С реками и со стоками прибрежных промышленных и сельскохозяйственных предприятий ежегодно выносятся в моря миллионы тонн отходов. Из-за аварий танкеров и нефтедобывающих установок в океан попадает, по разным источникам, от 5 до 14 млн т нефти в год, вызывая гибель многих водных животных и морских птиц. Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Наиболее значительные скопления таких источников находятся в Баренцевом, Карском и Японском морях. В целом же наиболее загрязнены внутренние моря — Средиземное, Северное, Балтийское, Внутреннее Японское, Яванское, а также Бискайский, Персидский и Мексиканский заливы.

Человек осуществляет преобразование вод гидросферы путем строительства гидротехнических сооружений, в частности водохранилищ. Крупные водохранилища и каналы оказывают серьезное отрицательное воздействие на окружающую среду: изменяют режим грунтовых вод в прибрежной полосе, влияют на почвы и растительные сообщества, в конце концов, их акватории занимают большие участки плодородных земель.

Интенсивные темпы деградации окружающей среды создают реальную угрозу существованию самого человека. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара уровни загрязнения значительно превышают допустимые санитарные нормы.

Рост городского населения также неблагоприятно сказывается на экологии. Как уже отмечалось, в наши дни урбанизация стала поистине глобальным процессом, масштабы которого катастрофически растут. Если в 1830 г. в городах проживало чуть более 3% населения, а в 1960 г. — 34%, то в 2020 г. городское население будет составлять не менее 57,6%. Подсчитано, что в сутки городу с населением в 1 млн человек требуется 62 тыс. т воды, 2 тыс. т пищи, 4 тыс. т угля, 2800 т нефти, 2700 т газа и 1000 т топлива для автомобилей. Отходы такого города огромны: 500 тыс. т сточных вод, 2 тыс. т твердых отходов, в атмосферу выделяется 150 т соединений серы, 100 т оксидов азота, много углеводорода. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. Города потребляют в 10 и более раз больше воды на одного человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров.

Техногенное воздействие человека на литосферу активизирует развитие в ней ряда опасных процессов и служит причиной новых (техногенно-природных) явлений. Среди этих процессов наибольшую опасность представляют наведенная сейсмичность, опускание территорий, подтопление, карстово-суффозионные провалы, техногенные геофизические поля.

Техногенные воздействия могут ускорять накопление напряжений в земной коре, увеличивая частоту проявления землетрясений, или способствовать разрядке уже накопившихся напряжений, т.е. являться «спусковым крючком» подготовленного природой сейсмического события.

Наиболее часто наведенная сейсмичность проявляется при создании крупных водохранилищ и закачке флюидов в глубокие горизонты земной коры. Установлено, что при строительстве плотины высотой до 10 м наведенную сейсмичность вызывали только 0,63% плотин, высотой до 90 м — 10%, а высотой до 140 м и более — 21%.

На урбанизированных территориях техногенные воздействия часто приводят к опусканию территорий в результате дополнительной статической и динамической нагрузки от зданий, сооружений и транспортных систем города.

Процессы опускания городских территорий резко активизируются при извлечении подземных вод, нефти и газа.

Одним из наиболее распространенных опасных техногенно-природных процессов является подтопление территорий, заключающееся в подъеме верхнего от поверхности водоносного горизонта к поверхности Земли.

Интенсивная откачка подземных вод и изменение установившегося гидродинамического режима на участках, пораженных древним карстом, могут активизировать карстово-суффозионные процессы, приводящие к образованию воронок техногенно-природного генезиса.

В некоторых районах эти процессы настолько активны, что становятся опасными не только для зданий и сооружений, но и для людей.

Интенсивная хозяйственная деятельность людей вызывает образование на урбанизированных территориях техногенных физических полей — вибрационных, блуждающих электрических токов, температурных.

Наибольшую опасность представляют электрические поля блуждающих токов, формирующиеся в основном за счет электрифицированного рельсового транспорта, заземленных промышленных станций катодной защиты. Эти поля повышают коррозионную активность грунтов по отношению к находящимся в них подземным коммуникациям в 5—10 раз.

В целом глобальная экологическая ситуация характеризуется продолжающимся развитием экологического кризиса. Подлинная перспектива выхода из экологического кризиса — в изменении производственной деятельности человека, его образа жизни, его сознания. Научно-технический прогресс создает не только «перегрузки» для природы, в наиболее прогрессивных технологиях он дает средства предотвращения негативных воздействий, создает возможности экологически чистого производства. Возникла не только острая необходимость, но и возможность изменить суть технологической цивилизации, придать ей природоохранительный характер.

Одно из направлений такого развития — создание безопасных производств. Используя достижения науки, технологический прогресс может быть организован таким образом, чтобы отходы производства не загрязняли окружающую среду, а вновь поступали в производственный цикл как вторичное сырье. Если учесть, что 98% исходного сырья современная промышленность переводит в отходы, то станет понятной необходимость создания безотходного производства. Пример дает сама природа: углекислый газ, выделяемый животными, поглощается растениями, которые выделяют кислород, необходимый для дыхания животных.

Расчеты показывают, что 80% отходов теплоэнергетической, горнодобывающей, коксохимической отраслей годны в дело. При этом получаемая из них продукция зачастую превосходит по своим качествам изделия, изготовленные из первичного сырья. Например, зола тепловых электростанций, используемая в качестве добавки при производстве газобетона, примерно в два раза повышает прочность строительных панелей и блоков, большое значение имеет развитие природовосстановительных отраслей (лесное, водное, рыбное хозяйство), разработка и внедрение материалосберегающих и энергосберегающих технологий. Экологически чистыми являются и некоторые альтернативные (по отношению к тепловым, атомным и гидроэлектростанциям) источники энергии. Необходим быстрейший поиск способов практического использования энергии солнца, ветра, приливов, геотермальных источников.

Экологическая ситуация вызывает необходимость оценивать последствия любой деятельности, связанной с вмешательством в природную среду. Необходима экологическая экспертиза всех технических проектов. В этом плане большую роль играет деятельность различных организаций, объединений, форумов, которые ставят перед собой цель защитить природу.

В мире действует ряд объединений, занимающихся природоохранной деятельностью: Конференция ООН по окружающей среде и развитию (КОСР), Программа ООН по развитию (ПРООН), Комиссия ООН по устойчивому развитию (КУР), Всемирная организация ООН по вопросам здравоохранения (ВОЗ), Международный союз охраны природы (МСОП), Международная морская организация (ИМО), Программа ООН по промышленному развитию (ЮНИДО), Экономическая и социальная комиссия для Азии и Тихого океана (ЭСКЛТО), Всемирная продовольственная организация (ФАО) и ряд других.

Однако все вышеперечисленные организации, а также другие природоохранные организации не всегда имеют возможность следить за всеми изменениями, происходящими в окружающей среде, и тут им на помощь приходят системы мониторинга и наблюдения. Самые известные среди них: Всемирный центр мониторинга охраны природы, Глобальная информационная база данных о ресурсах, Европейская сеть по информации и наблюдению за окружающей средой, Информационная система по законодательству в области охраны окружающей среды, Международная информационная система по окружающей среде, Информационная служба «Изучение Земли», Международная информационная служба по окружающей среде и природным ресурсам, Европейская сеть по информации и наблюдению за окружающей средой и ряд других.

В настоящее время экологическими проблемами занимаются многие научные и учебные учреждения. Важнейшими из них являются Европейская научно-исследовательская организация по окружающей среде, Институт мировых ресурсов, Институт ООН по профессиональной подготовке и научным исследованиям, Международная академия окружающей среды, Международное общество экологической экономики, Международный Арктический научный комитет, Международный институт по окружающей среде и развитию, Международный независимый эколого-политологический университет и др.

Помимо названных имеются межправительственные, неправительственные и финансовые организации, занимающиеся вопросами охраны окружающей среды: Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), Арктический Совет, Программа по арктическому мониторингу и оценке состояния окружающей среды (АМАП), Программа по охране арктической флоры и фауны (CAFF), Региональный центр по окружающей среде для Центральной и Восточной Европы (РЕЦ), Комитет по окружающей среде и устойчивому развитию Межпарламентского союза, Всемирная метеорологическая организация (ВМО), Альпийское действие, Организация защиты растений Европы и Средиземноморья, Международный совет по охоте и охране дичи, Международное бюро по изучению водоплавающих птиц и водно-болотных угодий (МБИВ), Рабочая группа по защите арктической морской среды (РАМЕ), Межгосударственный экологический совет (МЭС) и др.

Таким образом, проблемы охраны окружающей среды беспокоят правительства различных стран, и они принимают активную деятельность по защите природы.

В то же время проблемы состояния окружающей среды волнуют не только правительства различных стран, но и рядовых граждан. Эта обеспокоенность выражается в создании неправительственных природоохранных организаций: Консультативный комитет по защите морей (АКСШС), Всемирный фонд дикой природы (WWF), Международная организация по сохранению водно-болотных угодий (Ветлэндз Интер- нешнел), Гринпис, Европейское бюро по окружающей среде, Международная организация «Зеленый крест» (МЗК), Трест по охране Земли, Центр для нашего общего будущего, Балтика 21, Международный совет по местным инициативам в области окружающей среды, Международный союз организаций по лесоведению, Федерация природных и национальных парков Европы и др.

Мировое сообщество уже давно осознало, что окружающая среда и ее компоненты являются общим достоянием человечества. Защита окружающей среды и рациональное использование ее ресурсов — глобальная проблема человечества. Основными условиями решения этой проблемы являются доверие и взаимопонимание между государствами, проведение всеми государствами единой политики по отношению к окружающей среде и принятие на своей территории всех мер по ее охране, и прежде всего развитие природоохранительного законодательства.

В настоящее время существуют и действуют более 200 двусторонних и многосторонних договоров и соглашений в области охраны окружающей среды: Конвенция по предотвращению загрязнения моря отбросами отходов и других материалов; Конвенция о водноболотных угодьях, имеющих международное значение; Конвенция об охране всемирного культурного и природного наследия; Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения; Соглашение о сохранении белых медведей; Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большом расстоянии; Конвенция о биологическом разнообразии; Конвенция об изменении климата; Конвенция о защите Черного моря от загрязнения; Конвенция об охране среды Балтийского моря; Конвенция о трансграничном воздействии промышленных аварий; Конвенция по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер и др.

Благодаря деятельности международных организаций системы ООН, систем мониторинга, научных и учебных заведений, межправительственных, неправительственных и финансовых организаций, занимающихся вопросами охраны окружающей среды, других общественных организаций и ученых человечество пришло наконец к пониманию того, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на ее экологическую стабильность. При этом природа, не тронутая цивилизацией, должна оставаться резервом, который со временем, когда большая часть земного шара будет служить промышленным, эстетическим и научным целям, станет приобретать все большее значение эталона, критерия деятельности человека.

В настоящее время во всем мире принимаются новые экстренные меры по решению экологической проблемы:

• ? усиливается охрана зеленых зон и лесопарковых территорий в населенных пунктах;
• ? устанавливается систематический контроль за использованием предприятиями и организациями земель, вод, лесов, недр и других природных богатств;
• ? вводятся более эффективные способы и системы разработки месторождений полезных ископаемых и технологических схем переработки минерального сырья, обеспечивающих наиболее полное, комплексное и экономически целесообразное извлечение из недр запасов полезных ископаемых, а также использование содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение;
• ? внедряются новые, более совершенные оборудование и аппаратура для очистки промышленных выбросов в атмосферу от вредных газов, пыли, сажи и других веществ;
• ? осуществляется комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий по повышению плодородия почв, предотвращению их ветровой и водной эрозии, недопущению засоления, заболачивания, загрязнения земель, зарастания их сорняками, а также других процессов, ухудшающих состояние почв;
• ? запрещается ввод в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий, цехов и агрегатов, коммунальных и других объектов, не обеспеченных устройствами, предотвращающими загрязнение и засорение вод или их вредное воздействие; оросительных и обводнительных систем, водохранилищ и каналов до проведения предусмотренных проектами мероприятий, предотвращающих затопление, подтопление, заболачивание, засоление земель и эрозию почв; водозаборных сооружений без рыбозащитных устройств в соответствии с утвержденными проектами; гидротехнических сооружений до готовности устройств для пропуска паводковых вод и рыбы в соответствии с утвержденными проектами и др.;
• ? вводятся жесткие санитарные требования к планировке и застройке населенных пунктов.

Все эти меры позволяют надеяться, что человечество сможет предотвратить наступление экологической катастрофы. Люди должны научиться жить в гармонии с природой — таково веление времени.