Лекции по "Экологии"

 

Но к сожалению, достоверно установлено, что человечество за свою историю безвозвратно потеряло 1,5-1,9 млрд.га, т.е. даже больше, чем сейчас распахивается во всем мире, превратив из в пустыни и пустоши, болота и овраги. Процесс безвозвратных потерь земель продолжается и сейчас ( Пустыня Арала, земли после Чернобыля). В настоящее время ежегодно теряется за счет различных деградационных процессов и отчуждений около 5-7 млн.га пахотных земель, т.е. ежегодно теряется жизненная база для 21 человека. При населении планеты сегодня – более 6млрд. человек, на одного жителя в среднем приходится 0,21 га пахотной земли (Казахстан – 2 га на одного жителя).

Нехватку земель ощущают  многие страны (Китай), и они вынуждены  прибегать к различным мерам  для ее экономии за счет:

Ø повышения этажности городских построек и зданий;

Ø использования подземных площадей. Как, например, улица Новая Гинза  (в Токио) ярко освещена, имеет чистый кондиционированный воздух, где забывается душная атмосфера надземных улиц;

Ø использование поверхностей морей и Мирового океана для строительства путем освоения территорий морей. Голландия расширила свои земли на 40%, Бельгия, Франция, Япония, Португалия увеличивают свои территории за счет океана.

Ø использования солонцов и солончаков;

Ø использование малопригодных земель.

 

Антропогенные воздействия на почвенный слой литосферы.

В природе всегда происходили  процессы разрушения  и сноса  почвенного слоя земли ветрами, водой, стихийными бедствиями. Однако крупные  и глобальные разрушения почвы связаны, прежде всего, с  деятельностью человека. Примитивное и бессистемное  земледелие, беспорядочное применение техники, бессистемное использование пастбищ, безмерное уничтожение лесов привело к иссушению (аридизации) земель и появлению пустынь на огромной площади в Африке. Южной Америке, Южной и Юго- Восточной Азии. Понижение плодородия почвы, а иногда и полная потеря его происходят в результате эрозии, опустынивания, засоления, заболачивания, загрязнения и прямого разрушения при производстве строительных, горнодобывающих и других работ.

Проблема деградации почв и, как следствие, опустынивание является одной их острейших проблем современности. Каждый год континенты теряют 24 млрд. т верхнего плодородного слоя почвы. Деградацией охвачено  70% засушливых земель, используемых в мире для сельского хозяйства. В мире ежегодно теряется 50-60 тыс. кв. км  земли в результате опустынивания. Общая площадь пустынь достигла 20 млн. кв. км. Следует отметить, что процесс опустынивания более заметно усилился за последние десятилетия в Африке, Азии и др. засушливых и полузасушливых районах мира. В 70- 90 гг страшной засухе подверглись многие африканские страны, погибли сотни тысяч людей и миллионы голов скота- главное богатство этих народов. В 1977 году по требованию африканских стран ООН созвала Всемирную конференцию по проблемам опустынивания. Она признала эту проблему глобальной, касающейся всех стран. Проблема возникла не в результате каких-то климатических изменений, а в результате  неразумной деятельности человека. Конференция приняла план действий до конца ХХ века, где предусмотрены были меры по приостановлению процесса опустынивания и восстановления земель. Однако развивающие страны не имели средств для осуществления этого плана, а развитые страны практически не участвовали. В 1992 г. ООН снова вернулась к этой проблеме, В Рио-де-Жанейро было решено разработать меры по борьбе с этим злом в ХХ веке. В числе 115 стран Казахстан тоже включился в эту программу в рамках решения экологических проблем Приаралья. Сейчас ЮНЕП (программа ООН по окружающей среде) разработала основы мировой почвенной политики, ФАО (продовольственный фонд ООН) составляет карту деградации почвы, ИФ и АС (международная федерация институтов высших исследований) вместе с ЮНЕП составляет план “SOS” (спасите наши почвы).

В результате опустынивания уменьшается биологическое разнообразие регионов, меняются погодные условия, сокращаются водные ресурсы, что, в конечном итоге приведет  к нехватке продовольственных ресурсов. Ускоренные темпы опустынивания в Приаралье,  в Африке- в зоне Сахеля –горькое тому свидетельство. Зона Сахеля – это Сенегал, Нигерия, Буркино Фасо, Мали и др. страны в переходной биоклиматической зоне  (шириной до 400км.) между пустыней Сахара на севере и саванной на юге. Здесь сложилось катастрофическое положение обусловленное сочетанием двух факторов: 1) усилением воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения  и 2)изменившимися метеорологическими условиями (длительными засухами).

Главной мерой защиты земель от опустынивания является предотвращение выдувания почвы путем лесопосадок и создания искусственных однолетних пастбищ из таких кустарников и полукустарников – в наших условиях- как изень, терскен, камфоросма и др.

Закрепляют пески механическими  приемами  при помощи снопов из тростника, песчаного  овса высотой 0,5- 0,8 м, поставленных в плужные борозды на расстоянии 2-8 м, а также устилочных средств, изготовленных из соломы, хвороста и разложенных на поверхности почвы полосами  шириной 1-1.5 м или сплошь.

Закрепляют пески посевом песчаного овса, кумарчика, селима, донника, люцерны, эспарцета и др.засухоустойчивых трав.

 

Пути попадания загрязнений  в почву.

Различные почвенные  загрязнения, большинство из которых  антропогенного характера, можно разделить  по источнику их поступления в почву:

1) с атмосферными осадками. Многие химические соединения, попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Это в основном газы – оксиды серы, азота и др. Большинство из них не просто растворяются, а образуют химические соединения с водой, имеющие кислотный характер. Так образуются кислотные дожди.

2) осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей. Такие загрязнения можно наблюдать визуально, например, вокруг котельных зимой снег чернеет, покрываясь частицами сажи. Автомобили, особенно в городах и около дорог, значительно пополняют почвенные загрязнения.

3) при непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.

4) с растительным опадом. Различные вредные соединения в любом агрегатном состоянии поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают опять-таки в почву.

 

Классификация почвенных  загрязнений.

1) Мусором, выбросом, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят различные загрязнения смешанного характера, включающие как твердые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений.

2) Тяжелыми металлами.  Данный вид загрязнений уже  представляет значительную опасность  для человека и др. живых организмов, т.к. тяжелые металлы  нередко  обладают высокой токсичностью  и способностью к аккумуляции в организме. Наиболее распространенное автомобильное топливо – бензин – включает в себя очень ядовитое соединение – тетраэтилсвинец, содержащий тяжелый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжелых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать кадмий, медь, хром, никель, кобальт, ртуть, мышьяк, марганец.

3) Пестицидами. Химические  вещества, широко использующиеся  в качестве средств борьбы  с вредителями культурных растений  и поэтому находящиеся в почве  в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещен для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), являющийся высокотоксичным соединением, обладающим значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течении десятков(!) лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде. Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли.

4) Микотоксинами. Данные  загрязнения не являются антропогенными, потому что выделяются некоторыми грибами, однако по своей вредности стоят в одном ряду с предыдущими.

5) Радиоактивными веществами. Они стоят несколько обособленно  по своей опасности прежде  всего потому, что по своим  химическим свойствам практически не отличаются от аналогических нерадиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Среди радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один из наиболее опасных – Sr (стронций-90). Этот изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2-8%), большой период полураспада (28,4 года), относительно высокую подвижность в почве, химическое сродство с кальцием, а значит способность откладываться в костных тканях животных и человека. Совокупность названных свойств качеств делает его весьма опасным радионуклидом.  Cs(цезий- 137), Ce(церий- 144) и CI(хлор- 36) также являются опасными радиоактивными изотопами. Хотя существуют и природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадают в окружающую среду антропогенным путем: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащие радиоактивные изотопы, и т.д.

 

ЭКОЛОГИЯ и УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ

 

Лекции 8 - 9

Повестка дня  на XXI век Проблемы и возможности. Антропогенный след в глобальном масштабе.

Повестка дня на XXI век — план действий

 

В 1992 году на первом Всемирном Саммите земли под эгидой Комиссии ООН по окружающей среде и развитию обсуждались проблемы устойчивого развития Планеты. Главами государств 179 стран мира была принята Повестка дня на XXI век, которая является беспрецедентным глобальным планом действий в интересах устойчивого развития и представляет собой крупнейшее достижение в плане обеспечения комплексного рассмотрения экологических, экономических и социальных проблем на основе единой стратегии. Повестка дня на XXI век содержит свыше 2500 рекомендаций, включая подробные предложения относительно методов преодоления неэффективных структур потребления, борьбы с нищетой, охраны атмосферы, океанов и биологического разнообразия и поощрения устойчивого сельского хозяйства.

Предложения, изложенные в Повестке дня на XXI век, были дополнены и доработаны на нескольких крупных конференциях ООН по проблемам народонаселения, социального развития, городов и продовольственной безопасности, в частности во время Всемирного саммита по устойчивому развитию в Йоханнесбурге в 2002 году.

Устойчивое развитие предполагает повышение качества жизни  всего населения планеты без  увеличения масштабов использования  природных ресурсов до степени, превышающей  возможности Земли как экологической  системы. Усилия по формированию устойчивого образа жизни предполагают комплексный подход к деятельности в трех ключевых областях:

Экономический рост и  справедливость - применение комплексного подхода к стимулированию долгосрочного  экономического роста.

Сохранение природных ресурсов и охрана окружающей среды – поиск экономически приемлемых решений проблемы сокращения потребления ресурсов, прекращения загрязнения окружающей среды и сохранения природной среды обитания.

Социальное развитие – удовлетворение потребностей людей  в рабочих местах, продовольствии, образовании, энергии, медицинской помощи, воде и санитарии; бережное отношение к богатому культурному и социальному разнообразию и соблюдение прав трудящихся; обеспечение возможностей всех членов общества участвовать в принятии решений, влияющих на их дальнейшую судьбу.

 

 

В  Казахстане Концепция  перехода к устойчивому развитию была принята в 2006 году. Предшествовавшие этому исследования показали всю  остроту накопившихся экологических, социальных и природохозяйственных проблем, которые не позволяли развитию иметь характер устойчивости. Это проявлялось в том, что экономический рост до настоящего времени происходит в основном за счет роста цен на сырье на мировых рынках и использования значительного объема природных ресурсов. В основе многих социально-экономических проблем Республики Казахстан лежит исторически сложившийся дисбаланс, когда страна потребляет ресурсы непропорционально по сравнению с их производством.

Аспекты теории и истории  формирования концепции устойчивого  развития

Существующий подход к концепции устойчивого развития вырабатывался в течение нескольких десятилетий и основан на опыте  работы в области развития, накопленном  за это время. Отправной толчок в  этом направлении был дан в  докладе "Пределы роста" (1972 г.), продемонстрировавшего глобальные модели будущего. В 1983 году докладе международной комиссии по окружающей среде и развитию (Комиссия Брунтланд), где впервые сформулирован термин "устойчивое развитие"- как развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности»[1]. Известно, что до этого классические экономические теории не придавали значения экологическим ограничениям в экономическом развитии и лишь в 70-е годы XX века, когда во всем мире резко обострились экологические проблемы, перед наукой встала задача осмыслить сложившиеся тенденции эколого-экономического развития и разработки принципиально новых концепций развития.

Современные исследователи  Р. Костанца и К. Фольке выделяют три иерархически взаимосвязанные проблемы, с решением которых связано устойчивое развитие [1]. Они сводятся к поддержанию:

1) устойчивого масштаба  экономики, который соответствовал  бы ее экологической системе  жизнеобеспечения;

2) справедливого распределения  (distribution) ресурсов и возможностей  не только в рамках нынешнего  поколения людей, но также между  нынешним и будущими поколениями,  а также между человеком и  другими биологическими видами;

3) эффективного распределения  (allocation) ресурсов во времени, которое бы адекватно учитывало природный капитал.

Важными приближениями  к концепции устойчивого развития были обсуждаемые в работах Римского клуба концепция динамического  и органического роста, концепция  динамического равновесия [2]. Главное место здесь принадлежит жизненной силе и способности к выживанию, т.е. качественному усовершенствованию и приспособлению к окружающей среде. Органический рост приводит к динамическому равновесию, потому что живой, зрелый организм постоянно обновляется. Обществом, достигшим состояния динамического или устойчивого равновесия, является такое общество, которое в ответ на изменение внутренних и внешних условий способно устанавливать новое, соответствующее этим изменениям равновесие как внутри себя, так и в пределах среды своего обитания.

Истинные пределы материального  роста человечества определяются причинами  не столько физического, сколько  экологического, биологического и даже культурного и психологического характера [2]. В современной науке  устойчивое развитие рассматривается в контексте «природного» и «произведенного» капитала, что предусматривает обязательное возобновление и восстановление природных ресурсов, добытых или потраченных на производство. Концепция устойчивого развития позволила по-новому взглянуть на само понятие "экономическая эффективность". Сегодня,  очевидно, что долгосрочные экономические проекты, при осуществлении которых принимаются во внимание природные закономерности, оказываются экономически более эффективными, а осуществляемые без учета этих факторов - убыточными. Расчеты показывают, что экономически и энергетически выгоднее сохранить нетронутыми «зеленые зоны», чем производить большие затраты на искусственное обеспечение комфортной среды для людей в городе. Многие страны уже поставили своей целью перевод экономики на экологически-сберегающие технологии уже в ближайшем будущем. К таким странам относятся, Швеция, Нидерланды, Япония и др.