Беляков В.В.
Калининградский государственный университет
1. Состояние среды и ресурсов биосферы в связи с ростом народонаселения и развитием научно-технического прогресса.
Человек до тех пор, пока численность его была мала, был лишь одним из биологических видов, обитающих на Земле, подчиняясь тем же законам, что и другие организмы, и влияние его на функции природных систем и биосферы в целом было незначительным. Но специфика человека состоит в том, что в процессе эволюции он все больше и больше высвобождался из-под прямой зависимости от внешней среды и увеличивал свое воздействие на нее.
Общественный труд человека привел его к быстрому развитию производственной деятельности и техническому прогрессу. Рост численности населения и интенсивный прогресс техники породили возникновение своеобразного антропогенного обмена между человеческим обществом и средой. Система антропогенного обмена включает в себя ввод исходных веществ, т.е. природных ресурсов, в производство, их переработку с использованием энергии и вывод в окружающую среду отработанных веществ, т.е. производственных и бытовых отходов и отслуживших свой срок готовых изделий.
Однако этот антропогенный обмен крайне несовершенен. Он носит открытый незамкнутый характер и лишен того круговорота жизни, который присущ биосфере в целом. Сейчас, когда численность населения составляет 5 млрд. человек, объем и скорость антропогенного обмена достигли такого уровня, при котором все отчетливее в глобальном масштабе проявляется напряженность и на вводе, и на выводе из системы. На вводе в систему напряжение определяется тем, что природные ресурсы небезграничны, как это считалось не так давно. Так, по данным статистического ежегодника ООН, разведанные мировые запасы каменного угля будут истощены примерно к 2500 году, нефти - к 2100, природного газа - к 2020 г., урана к 2000 г., железной руды - к 2050 г. Уже сейчас 1/3 населения планеты испытывает недостаток в пресной воде. Происходит рост затрат на добычу энергетических и минеральных ресурсов. Например, затраты на добычу 10 тонн нефти к 1980 г. по сравнению с 1970 г. возросли почти в два раза.
За последние два века площадь лесов сократилась с 56% до 26% поверхности суши. Особую тревогу вызывают тропические леса, площадь которых сократилась на 70%. В настоящее время сведение лесов планеты идет со скоростью 12 млн. га, т.е. почти 1% лесопокрытой площади в год.
В европейской части нашей страны уже не существует природной зоны смешанных лесов и природной зоны южной тайги. Они вырублены, сейчас это лесо-луговые зоны, островные леса - леса среди лугов и полей, пастбищ, сенокосов.
Проблемы сведения растительности в ближайшие десятилетия, очевидно получат наибольшую остроту, т.к. с ними связаны атмосферно-климатические и глобально-энергетические сдвиги.
Конкретно речь идет о возможном начале истощения ресурсов кислорода. Для того, чтобы сжигать оставшиеся ресурсы нефти, газа, а тем более угля, нужен кислород. Леса пока с лихвой покрывают те расходы кислорода, которые забирает отечественная промышленность в то время как в США эта доля равна 60%, в Швейцарии - всего лишь 20%. В то же время "кислородный голод" и недопустимое увеличение в атмосфере концентрации СО , создавая тепловой эффект, в совокупности с промышленными выбросами энергии и загрязнителей может вызвать неблагоприятные климатические аномалии. Существенным регулятором всех этих процессов служит лес.
С 1600 года на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида зверей. По данным международного союза охраны природы, гибель 85% птиц и 75% видов зверей связана с деятельностью человека. Сегодня опасность исчезновения грозит более чем 600 видам птиц и около 120 видам зверей.
За исторический период человечество потеряло из-за водной, ветровой эрозии и других разрушительных процессов (засоления, заболачивания, засорения) почти 2 млрд. га продуктивных земель - больше чем ныне находится под пашнями и пастбищами. Темпы современного опустынивания - 5-7 млн. га. в год. Если его не остановить, то, по прогнозам ООН, к концу тысячелетия планета утратит до 1/3 земель, которыми люди располагали еще в 70 годах. В СНГ только в результате водно-хозяйственных мероприятий потеряно (затоплено, засолено, пересушено) около 2% территории, еще около 6% находятся в критическом состоянии.
Ветровой эрозии подвержено около 60 млн. га, водной - только в Европейской части РФ - 50 млн. га. В ряде районов планеты зарегистрировано оседание грунта после выборки полезных ископаемых.
Весьма напряженно обстоит дело с продовольственными ресурсами. Они распределяются очень неравномерно. Например, в 1960 г. в среднем каждый житель Европы, Северной Америки и Океании получал с пищей 3050 ккал, тогда как житель Юго-Восточной Азии, стран ближнего Востока, Африки, Латинской Америки имел в своем распоряжении лишь 2150 ккал. Имеющиеся материалы показывают, что в мире половина населения Земного шара питается хорошо, покрывая свои энергетические потребности на уровне, который соответствует их физиологическим затратам при деятельностном существовании. По данным за 1983 год, каждый житель Западной Европы в сутки получал с пищей 3380 ккал., в СНГ на одного человека приходилось 3450 ккал., в США - 3780 ккал. В то же время около 500 млн. человек не были обеспечены в полной мере нормальным питанием, они не доедали, что сказывалось на их здоровье, психике и деятельности. К настоящему времени это положение лишь усугубилось. Кроме того, существует проблема не только количества, но и качества пищи. Это особенно касается белков. Их достаточное количество в пище необходимо. Наилучший рацион для человека - это правильное сочетание белков животного и растительного происхождения. Белков ежегодно нужно 1 г. на 1 кг веса, т.е. в среднем 60-70 г., из них 50% должны быть животного происхождения. А животные белки распределены также очень неравномерно. Если в СНГ, в странах Западной Европы, США и Японии население в общем получает достаточное количество белков животного происхождения, то жители стран Юго -Восточной Азии, Африки испытывают недостаток в белковой пище. Не следует, однако, думать, что люди, располагающие возможностью хорошо питаться, получают лишь пользу от обильной и полноценной пищи. Стремясь есть много и хорошо, многие переедают, что ведет к развитию серьезных заболеваний, увеличивающих процент смертности. Врачи США вынуждены были заявить, что основная проблема охраны здоровья в этой стране не рак и не полиомиелит, а излишек веса людей. Общая биомасса американцев превышает оптимальную цифру более чем на 250 млн. кг. "Американцы - это наиболее обеспеченная жильем, одеждой, машинами и сверх меры развлекающаяся нация на Земле", - пишет известный американский эколог Оливер Оуэн (О.Оуэн, 1977 г.). В СНГ также половина взрослого населения имеет избыточный вес, а 25% имеют явные признаки ожирения, что отрицательно сказывается на их здоровье.
Так обстоит дело на входе в систему антропогенного обмена.
Гораздо хуже дело на выходе: гигантские отходы производства ухудшают природную среду, загрязняя ее. Имеет место тепловое загрязнение. КПД энергетических установок не превышает в среднем 30 %, и около 70% добываемой энергии идет на нагрев биосферы. Если даже принять, что удвоение производимой энергии будет происходить каждые 60 лет, то через 300 лет, по подсчетам М. М. Ермолаева, количество выделяемого при деятельности человека тепла станет равным притоку его от солнца. Такой процесс вместе с "парниковым эффектом" от увеличения в атмосфере СО2 может привести к гибели высокоорганизованных видов растений и животных, которые не смогут успеть приспособиться к быстрому изменению энергетического баланса в биосфере.
Не менее опасно шумовое загрязнение, оно вызывает нервное расстройство, понижение работоспособности и умственной деятельности. При шуме в 60 - 90 дцб. у человека возникают неприятные ощущения, при 120 - 130 дцб. - боль в ушах, при 150 - потеря слуха, при 180 - смерть. Городской шум, по оценкам специалистов, снижает производительность физического труда на 30 процентов, умственного - на 60 процентов.
Возрастает загрязнение воздуха пылью. Например в Лос-Анжелесе в атмосферу выделяется до 400 т. пыли в день, а в Нью-Йорке - до 13.3 млн. тонн сажи в год. Часто при отсутствии достаточного движения воздуха над городами повисает "смог" - дымовой туман, содержащий ядовитые газы (SO2, NO2), пыль, сажу. А в Лондоне в 1952 году от "смога" в течение 5 дней погибло 4000 человек. Общую тревогу вызывает все возрастающее загрязнение воздуха выхлопными газами автомобилей. Выхлопные газы содержат CO, оксиды азота, углеводороды, озон, свинец и другие вредные компоненты, а среди углеводородов - канцерогенные вещества. Металлургические заводы и работающие на угле электростанции поставляют в атмосферу NO2, SO2, которые с водой дают сернистую, серную и азотную кислоты. Выпадают кислотные дожди, оказывающие вредное влияние на живые системы и постройки.
В городах СНГ, где проживает около 18 процентов населения, т.е. около 50 млн. человек, концентрация в воздухе загрязняющих веществ периодически превышает предельно допустимые нормы в 10 и более раз. Особенно загрязнен воздух городов: Запорожья, Уфы, Ангарска, Братска, Волгограда, Нижнего Новгорода, Нижнего Тагила, Челябинска, Караганды и др.
Стало тревожить нас и качество атмосферного воздуха курортов - Ялты, Сочи, Светлогорска, Зеленоградска.
Не менее интенсивно идет загрязнение вод нефтью и нефтепродуктами, растворами фосфорных и азотных удобрений, фенолом. Содержание в Каспийском море только фенола уже сейчас превышает допустимый норматив в несколько раз. Содержание фенола в Черном море в 2 раза выше нормы. К сожалению не улучшается обстановка на Байкале, Балхаше, Иссык-Куле, Севане.
Во внутренние водоемы страны до сих пор за год сбрасывается в среднем около 20 км3 загрязненных сточных вод. Примерно в 40% контролируемых водных объектов загрязнение превышает нормативы в 10 раз. Многие реки превратились в сточные канавы, а океан нередко называют всемирной помойкой. Возрастает загрязнение среды бытовыми отходами: в США на городские свалки в виде твердых отходов ежегодно попадает около 30 млрд. пустых бутылок, 50 млрд. консервных банок, более 1 млрд. телевизоров, 9 млрд. старых автомобилей.