Глобальні проблеми біосфери



Скачати 237.79 Kb.
Дата конвертації28.12.2016
Розмір237.79 Kb.




ГЛОБАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ БІОСФЕРИ
На всіх етапах розвитку людини у біосфері проявлялися процеси, які мали природну основу - землетруси, вулканічні виверження, цунамі, повені тощо. Вони викликали порушення функціонування геосистем і екосистем, спричиняли значні зміни в протіканні біосферних процесів. Але несприятливі явища в біосфері виникають не лише в результаті природних процесів, а і з вини самого людства внаслідок його господарської діяльності. У багатьох випадках людина порушує природну рівновагу, яка склалася у літосфері, атмосфері, гідросфері, що викликає неочікувані катастрофічні явища. В багатьох районах планети спостерігається кризовий стан природного середовища, а деякі екологічні проблеми набули глобального характеру. До них можна віднести руйнування озонового шару, посилення парникового ефекту у атмосфері і загроза росту температури земної поверхні, кислотні опади, забруднення Світового океану, зниження родючості грунтів, деградація лісів і ландшафтів, швидке зменшення кількості багатьох видів сировини, накопичення відходів, демографічні проблеми тощо.

Руйнування озонового шару в атмосфері

Життя на Землі залежить від енергії Сонця, яка надходить у вигляді різних випромінювань. Серед них переважають промені видимого світла, а також довгохвильові (інфрачервоні, або теплові) та короткохвильові (ультрафіолетові) промені. Ультрафіолетове (УФ) випромінювання має найбільшу енергію, є фізіологічно активним і діє на живу матерію, викликаючи небажані фізіологічні зміни у організмах. Увесь потік УФ променів Сонця, що доходить до земної атмосфери, умовно ділять на три види: УФ-А (довжина хвилі 400-315 нм), УФ-В (315-280), і УФ-С (менше 280). Надзвичайно шкідливими і навіть смертельними для життя є УФ-В і особливо УФ-С. Захищає нас і всю біосферу Землі від згубної дії УФ випромінювання озоновий шар атмосфери.

Озон – алотропна видозміна кисню (О3), утворюється у стратосфері при реакції молекулярного кисню з атомарним, газ з різким характерним запахом, сильний окисник. Має велике еколого-біологічне значення, оскільки активно поглинає шкідливе ультрафіолетове випромінювання Сонця. Визначає температурний режим стратосфери, захищає все живе від жорсткого (280 нм) випромінювання.

Озоновий шар розташований в атмосфері на висоті 25-45 км і є природним захисним бар’єром від проникнення на поверхню Землі жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця. Середня річна кількість озону в озоновому шарі становить близько 300 добсоновських одиниць (ДО). 1 ДО відповідає шару озону, що дорівнює 0,001 см за нормальної температури й тиску. Але останнім часом озоновий шар зазнає руйнувань. Систематичне вивчення цього явища почалося з середини 70-х років ХХ століття і американські вчені М.Моліна та Ш.Роуленд провели глибокий аналіз причин утворення „озонових отворів” в полярних районах. Результати дослідження та моделювання процесів в стратосфері, дозволили висунути ідею про те, що крім особливостей фізико-географічних факторів (особливістю полярних районів є нахил Землі ≈ 23° по відношенню до Сонця), причиною пониження озону в стратосфері є потрапляння туди значних кількостей хлорфторвуглеводнів (фреонів). Цей небажаний і небезпечний процес інтенсивно відбувається під дією деяких хімічних речовин, а саме тетрахлориду карбону, метилхлороформу тощо. Особливо небезпечними є фреони (- фреон 11, - фреон 12, - фреон 115, - фреон 13В1, - галон 1211), які широко застосовують у техніці і побуті як холодоагенти, розпорошувачі в аерозольних упаковках тощо. Світове виробництво фреонів на початку 90-х р. 20 ст. перевищило 1,4 млн. т за рік. Під дією ультрафіолетового випромінювання фреони розкладаються з виділенням атомарного хлору, який є ефективним каталізатором розщеплення озону на кисень. Так, один атом хлору призводить до розкладання 100 тис. атомів озону. Руйнування озонового шару спричинюють також космічна і ракетна техніка та сучасні надзвукові літаки. Так, запуск одного космічного апарата типу „Спейс Шаттл”, призводить до руйнування приблизно 10 млн. тонн озону.

Внаслідок руйнування озонового шару концентрація озону почала зменшуватися, а в деяких місцях, зокрема над Антарктидою, в озоносфері виникає “пульсівний отвір”. Вміст озону тут менший від звичайного на 40-50%. Цей “отвір” чітко виявляється із серпня по жовтень (антарктична весна), а нині не затягується і влітку. Внаслідок цього в країнах південної півкулі Землі спостерігається підвищений ультрафіолетовий фон. Це спричинює збільшення кількості захворювань людей на рак шкіри та катаракту. “Озоновий отвір” виявлено і в північній півкулі над Антарктикою (район о. Шпіцберген). За оцінками НАСА (США), з 1978 по 1990 рік кількість озону в озоновому шарі зменшилась на 45%. Цей процес зменшення концентрації озону невпинно триває. Як стверджує “Грінпіс” , зменшення товщини озонового шару на 10% призводить до збільшення захворювань на рак шкіри 300 тис. населення.

З метою запобігання подальшого руйнування озонового шару атмосфери уряди багатьох країн підписали у 1985р. у Відні Конвенцію про охорону атмосферного озону і скорочення виробництва фреонів та інших речовин.

Знищенню озонового шару найбільше “сприяли” 25 країн світу, серед них найактивнішими виробниками озонруйнуючих речовин є США, Японія та Великобританія.

Незважаючи на вимоги Віденської Конвенції, Монреальського протоколу і Лондонської конференції, скорочення виробництва хладонів практично не відбувається. Це щорічно збільшує кількість озонруйнуючих речовин на 2%.

Для збереження озонового шару Землі запропоновані як пасивні методи тобто зменшення викидів фреонів, їх заміна, так і активні. До активних методів відносять хімічну та фізичну дію на стратосферу. Хімічна дія полягає у використанні етану і пропану в районах утворення „озонових отворів”, які при взаємодії з оксидами хлору (активним хлором) будуть зв’язувати його в малоактивний хлористий гідроген. Фізична дія полягає в ініціації процесів утворення озону в стратосфері шляхом дії на неї випромінювань високих енергій (лазерне, іонізуюче тощо). Така дія на стратосферу сприяє фото дисоціації молекул кисню, з утворенням атомарного оксигену, який є передумовою утворення озону. Ці заходи дають змогу зменшити руйнування озонового шару Землі, а іноді і сприяти зростанню концентрації стратосферного озону, що дозволить, в майбутньому, зберегти озоновий екран.

Крім того, заміна фреонів на альтернативні холодоагенти R-125 (C2HF5), R-134 (C2H5F4), R-32 (CH2F2), R-23 (CHF3), які не містять хлору або брому, призводять до надмірних витрат коштів. Ці речовини, які визнані „холодоагентами-сурогатами”, в чотири рази дорожчі ніж фреони і на одиницю холоду споживають на 10-20 % більше електроенергії ніж фреони, що недопустимо з екологічної точки зору. Крім того, ці речовини є отруйними, при розкладі утворюють високо небезпечні речовини.

В той же час, ряд вчених вважають, що фреони, в силу інертності цих сполук („життя” фреонів в атмосфері приблизно 130 років) не мають відношення до „озонових отворів”, а вбачають причину цих небезпечних явищ в природних процесах. Так, в зразках льоду, які датуються 900-річним віком, знайдено фреоноподібні сполуки, отже ці компоненти можуть мати природне походження. Із загальних міркувань про перебіг процесів в біосфері, в природі не утворюється сполук, що являють потенційну загрозу руйнування біосфери в цілому. Тому, роль фреонів як причина утворення „озонових отворів” значно перебільшена.

Деякі автори вважають, що причинами руйнування стратосферного озону є стратосферні перламутрові хмари, які є акумулятором нітрогену і які утворюються при низьких температурах.

Якими би не були причини утворення „озонових отворів”, ці явища являють загрозу існуванню біосфери в цілому і людській цивілізації зокрема, тому вони повинні розглядатися як екологічно небезпечні процеси.


Явище „парникового ефекту” та зміна клімату.

Температура поверхні Землі підтримується внаслідок існування балансу між надходженням теплоти - від сонячних променів, і охолодженням - внаслідок відтоку тепла від поверхні у атмосферу. Енергія, яка виходить від Сонця, нагріває Землю. Частина тепла відходить від Землі у атмосферу у вигляді довгохвильового інфрачервоного випромінювання. І якби вся теплота йшла у космос, то температура Землі була б на 30 °С нижче, ніж зараз, і життя на ній практично б завмерло. Але частина теплових променів поглинається газами атмосфери, які затримують необхідну кількість тепла. Так забезпечується баланс між енергією, що надходить і енергією яка втрачається, тобто підтримується природний "парниковий ефект". Але починаючи з минулого століття він почив порушуватися. Зростання концентрації "парникових" газів у атмосфері призводить до посилення парникового ефекту і, як наслідок, до глобального потепління.

Тепловий баланс Землі характеризується величиною Альбедо. Під величиною Альбедо розуміють відношення кількості енергії, що випромінюється Землею у космос до кількості енергії, яка надходить до поверхні Землі від Сонця.

Величина Альбедо для Землі в середньому складає ≈ 30-35%. В той же час, для чорноземів ця величина складає 10%, а для чистого снігового шару – 90%. Це говорить про динамічність цієї величини в різні періоди року, а також про можливість зміни величини Альбедо в часі, в тому числі і під впливом господарської діяльності людини, наприклад, внаслідок запилення поверхні снігового шару, зменшення площ вкритих снігом земель тощо.

Під „парниковим ефектом „ прийнято називати поступове потепління клімату Землі внаслідок збільшення в атмосфері парникових газів (СО2, СН4, фреони тощо). У земній атмосфері парникові гази діють подібно до скла в парнику: вони пропускають сонячне світло, але затримують теплоту розігрітої сонцем поверхні Землі, що зумовлює розігрівання поверхні планети.

До початку XX століття на коливання клімату дуже мало впливала діяльність людей на планеті. Але в подальшому стрімкий розвиток промисловості і спалювання багатьох видів палива спричинило швидке зростання вмісту вуглекислого газу (СО2) у атмосфері Землі. За останні 140 років (з 1860 по 2000 рік) концентрація вуглекислого газу у атмосфері збільшилась з 0,028 до 0,035 відсотка (тобто на 26%) і продовжує зростати. Прогнози свідчать, що до середини XXI століття його вміст подвоїться, внаслідок чого середня температура на планеті підвищиться на 2-4°С. Це призведе до негативних наслідків - зміняться такі важливі фактори, як опади, вітер, океанські течії, а також розміри полярних крижаних шапок. Потепління у Арктиці і Антарктиці призведе до танення льодовиків. За підрахунками вчених, підвищення температури на 10 °С викличе підвищення рівня світового океану на 5-6 метрів. Багато прибережних територій буде затоплене водою, узбережжя стануть більш вологими і жаркими, а внутрішні райони континентів стануть більш сухими. Очікується, що основні кліматичні зони змістяться на північ на 400 км, а отже для деяких країн у північній півкулі це покращить життєві умови, а у південній півкулі - призведе до зростання пустель.

Вперше на проблему підвищення середньорічної температури звернув увагу французький математик Ж. Фур’є у 1824 році. Саме в цей період почалось потепління європейського клімату. Англійський фізик Дж. Тиндаль у 1869 році своїми дослідженнями показав, що діоксид карбону може екранувати інфрачервоне випромінювання Землі подібно водяній парі. Наприкінці XIX століття, шведський хімік С. Арреніус висунув ідею про можливість зміни клімату внаслідок збільшення кількості тепла, що надходить в атмосферу. Крім того, Арреніус звернув увагу на збільшення концентрації діоксид у карбону в атмосфері внаслідок господарської діяльності людини. Ідея про те, що збільшення концентрації діоксид у карбону в атмосфері може впливати на клімат в бік його потепління належить англійському геологу Р. Шерлоку.

Останнім часом тривога з приводу парникового ефекту зросла, так як виявилося, що крім вуглекислого газу, внесок якого у парниковий ефект складає близько 55%, парниковий ефект спонукають також деякі інші гази, які називають "малими домішками". До них належать закис азоту (N2O), метан (СН4). водяна пара (H2O), озон (Оз) та хлорфторвутлеводні (CFC).

Моделлю "парникового ефекту" є клімат на Венері. її атмосфера на 98% складається з вуглекислого газу, і тому температура її поверхні складає близько 500 °С.

Таким чином, парниковий ефект - надто небезпечний експеримент з кліматом планети. Тому у грудні 1997 року на зустрічі у Кіото (Японія), присвяченій глобальній зміні клімату, делегатами з більш ніж 160 країн була прийнята конвенція, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди СО2. Зокрема, до 2008-2012 рокам викиди СО2 38-ма індустріально розвиненими країнами повинні бути скорочені на 5% порівняно з 1990 роком (країни ЄС - на 8%, США - на 7% і т.д.).

Іншою важливою причиною зміни клімату на Землі є зменшення площі лісів. Кожної хвилини у світі знищується близько 21 га лісів. Особливу тривогу викликає їх зменшення у Африці, Азії і особливо у Південній Америці, де зосереджено близько 55% їх загальної кількості. Щорічно площа тропічних лісів зменшується на 1%. На сьогоднішній день африканські тропічні ліси займають не більше 40% їх попередньої площі. З початку колонізації Бразилія втратила 40% своїх лісів. Останньому величезному природному лісному масиву нашої планети, розміщеному у басейні Амазонки, який виробляє близько 50% кисню, який продукується рослинним світом Землі, і поглинає 25% вуглекислого газу, який міститься в атмосфері, загрожує знищення. На початок 90-х років у регіоні вже було знищено від 10 до 25% лісової площі.

Суттєвий вплив на зміну клімату на Землі може здійснити і збільшення кількості пилу у атмосфері та дрібнодисперсних аерозолів у стратосфері. Кількість пилу і аерозолів, які утворюються в результаті господарської діяльності людини, можна співставити з самими значними вулканічними виверженнями, при яких у атмосферу можуть виноситись десятки мільйонів тон пилу.

Слід сказати, що в атмосфері проходять процеси, які є протилежні „парниковому ефекту”. Це, насамперед, запилення атмосфери та зниження її прозорості, що може стати причиною зменшення кількості енергії Сонця, яка надходить до поверхні Землі. Такі процеси можуть викликати похолодання, аж до „ядерної зими”, а зменшення кількості енергії Сонця, що надходить до поверхні Землі, негативно позначиться на діяльності рослин, буде відмічатись зменшення інтенсивності фотосинтезу, аж до деградації флори.

Кліматичні зміни можуть відбуватися не лише завдяки антропогенному впливу людства на склад атмосфери, а і внаслідок зміни ним типу поверхні Землі. Заміна лісів культурними плантаціями призводить до зниження випаровування і збільшення прямої віддачі тепла від поверхні Землі, а отже до зміни циркуляції шарів атмосфери.

Крім того, людство вже створило на поверхні Землі промислові райони, в яких концентрація теплової енергії призводить до теплової аномалії. Такі теплові плями добре помітні з космосу під час теплової зйомки.Таким чином, господарська діяльність людини по-різному впливає на кліматичні зміни. Одні її види підвищують температуру на поверхні Землі, викликаючи парниковий ефект (викиди в атмосферу вуглекислого та інших "парникових" газів), інші знижують її (винищення лісів, забруднення повітря пилом та сажею).

Кислотні дощі

Цей термін вперше ввів у вжиток англійський інженер Р.Сміт у книзі “Повітря і дощі: початок хімічної кліматології”. Кислотними називають взагалі будь-які опади – дощ, сніг, туман, якщо значення їх pH становить менше ніж 7,0. Кислотні дощі мають значення pH частіше в межах 4,1-2,1, а в деяких випадках навіть менше ніж 2,1. Спостереження свідчать, що ще 100 років тому дощова вода мала pH=7,0, тобто осади були нейтральними. Рекордно кислотний дощ (рН=1,7) випав у 1979 р. в Уїлінгу (США, штат Вірджинія).

Оксиди сульфуру і нітрогену, що потрапили в атмосферу, окислюються і, сполучаючись з водою, утворюють туманоподібні краплини сульфатної та нітратної кислот. Вперше кислотні дощі зареєстровані в Англії в 1972 р. В Україні кислотні дощі часто випадають у Сумській, Черкаській та Рівненській областях, де в повітря викидається значна кількість оксидів сульфуру і нітрогену. Україна забруднена також за рахунок транскордонного перенесення цих оксидів з країн Західної Європи.

Виявлено мінливість випадання кислотних опадів у теплий і холодний періоди року. Частіше такі опади спостерігались у січні-березні, жовтні-грудні.

Загальна мінералізація опадів на території України коливалась у межах 16-78 мг/л. За середнім умістом основних забрудників атмосферних опадів компоненти хімічного складу розподілились так, % загальної мінералізації: сульфати – 38, гідрокарбонати – 16, кальцій – 10, натрій – 9, нітрати і хлориди – 6, нітроген амонійний – 5, магній – 3.

Під впливом кислотних опадів відбувається закислення водойм і ґрунтів, вимивання з ґрунту калію, магнію, кальцію, зменшенню врожайності, деградації флори і фауни. Внаслідок випадання кислотних дощів гинуть ліси, особливо букові, тисові та кедрові. У свою чергу загибель лісів зумовлює гірські зсуви та селі. У Швейцарії від кислотних дощів гине третина лісів, у Великій Британії висихають 69% букових і тисових лісів. Від кислотних опадів особливо потерпають закриті водойми – озера і ставки. У Швеції в 4 тис. озер риба повністю зникла.

Наукові дослідження щодо впливу кислотних дощів та причин їх утворення розпочались наприкінці 60-х років ХХ століття, причому основним ініціатором була Швеція, яка майже не має природних ресурсів, окрім лісів і блакитних озер, одним із пріоритетних напрямків свого економічного розвитку має туризм. Власних потужних виробництв Швеція не має, тому було доведено, що основною причиною є транскордонне забруднення атмосферного повітря діоксидом сульфуру із території Бельгії та Німеччини. Саме шведи були ініціаторами наукових досліджень по вивченню причин утворення кислотних дощів та наслідків цих процесів.

В Україні за останні 35 років площа кислих ґрунтів зросла на 33%. Кислі ґрунти потребують вапнування, що підвищує собівартість сільськогосподарської продукції.


Забруднення вод Світового океану

Основними джерелами забруднення вод є атмосферні опади, стоки з сільськогосподарських полів, ферм, міські і промислові стічні води та водний транспорт. Усі водні ресурси поділяють на підземні та поверхневі.



Підземні води поширюються в земній корі до глибини 13-14 км. Вони заповнюють пори, тріщини, пустоти, мають тісний контакт з ґрунтом і породами земної кори. Для них характерне пошарове розміщення водоносних горизонтів, що відокремлені водоненпроникними пластами породи, слабкий зв’язок з атмосферою, бідність форм життя, підвищені температури і тиск. Усе це сприяє меншому забрудненню вод нечистотами та мікроорганізмами, завдяки чому вони переважно доброякісні. Із збільшенням глибини залягання вод зменшується число мікроорганізмів.

Найбільший вплив на хімічний склад підземних вод мають інтенсивний розвиток промисловості, міст і хімізація сільського господарства, які супроводжуються появою значної кількості стічних вод і газових викидів. Біологічне забруднення підземних вод зумовлюють різні мікроорганізми (бактерії, віруси).



До поверхневих вод належать води океанів, морів, озер, боліт, штучних водосховищ. Характерною особливістю річкової води є нестабільність і неоднорідність хімічного і бактеріологічного складу, незначна мінералізація за значного вмісту органічних речовин, рослинних і тваринних організмів, мікроорганізмів. У ній інтенсивно відбуваються біологічні процеси. Ці води доступні для будь-яких забруднень. Основними джерелами забруднень є господарсько-побутові і зливові води.

Усі види забруднень можна розподілити на хімічні, фізичні, біологічні, теплові. У різних технологічних процесах у промисловості використовують воду, внаслідок чого утворюються такі відпрацьовані стічні води:

  • реакційні води, що виділяються в ході реакцій. Вони забруднені домішками сировини і продуктів реакцій;

  • промислові води після промивання сировини, продуктів, обладнання, тари;

  • води, що надходять із сировиною у вигляді вільної та зв’язаної води;

  • водні екстрагенти і абсорбенти;

  • побутові води з їдалень, душових, після миття приміщень, пралень та ін.;

  • атмосферні опади, що стікають з територій промислових підприємств.

Залежно від виду виробництва ці води містять різні шкідливі сполуки неорганічної (луги, кислоти, мінеральні солі) та органічної (органічні сполуки, поверхнево-активні речовини, мийні засоби, пестициди, нафтопродукти тощо) природи. Більшість з них отруйна для біоти водойм. Ці сполуки поглинаються фітопланктоном і передаються ланцюгами живлення більш високоорганізованим організмам.

Особливо сильно забруднюють природні поверхневі води промислові стічні води хімічних, нафтопереробних, металургійних, шкіряних заводів, текстильних, м’ясокомбінатів та ін.

Значну кількість органічних сполук, не властивих природі (ксенобіотиків), містять стоки хімічних підприємств органічного синтезу, виробництва пластмас і мийних засобів. Багато з цих речовин дуже стійкі, біологічно активні і важко виділяються зі стоків, наприклад мийні засоби – детергенти.

Фізичне забруднення води пов’язане зі зміною її фізичних властивостей: прозорості, вмісту домішок, температури і радіоактивності.

Теплове забруднення спричинює спускання у водойми теплих вод з різних енергетичних установок. Надходження нагрітих вод у ріки і озера істотно змінює їх термічний і біологічний режим. Найбільшими тепловими забрудниками є ТЕС і АЕС. Підвищення температури води у водоймах призводить до таких негативних наслідків:


  • до 26°С шкідливого впливу не спостерігається;

  • в інтервалі 26-30°С відбувається пригнічення життєдіяльності риб;

  • понад 30°С спостерігається шкідлива дія на біоценози;

  • понад 34-36°С гине риба та деякі види інших організмів.

Води океанів і морів забруднюються річковими стоками, з якими щороку надходять понад 320 млн. т заліза, 6,5 млн. т фосфору та ін. З атмосфери у воду океанів потрапляє 1 млн. т вуглеводнів, 200 тис т свинцю, 62 млн. т фосфору і азоту, 5 тис. т ртуті. До найбільших забрудників вод Світового океану належать нафта та її продукти. Щороку потрапляє 5-6 млн. т. Особливо небезпечним є радіоактивне забруднення, що спричинюється випробуванням ядерної зброї, роботою ядерних реакторів на підводних човнах і криголамах, скиданням контейнерів з радіоактивними відходами.

ООН розробила кілька важливих угод, підписаних більшістю країн, які регулюють видобуток корисних копалин з морських родовищ, судноплавство та вилов риби. За станом вод Світового океану стежить міжнародна служба моніторингу.



Демографічні проблеми

Початок третього тисячоліття людство зустрічає новим сплеском загострення суперечностей між різними країнами і народами, між різними партіями і конфесіями, розростанням екологічної, економічної та соціальної криз як у різних регіонах планети, так і в глобальному масштабі. Дедалі більша кількість людей і держав відчуває гострий дефіцит не тільки в якісних продуктах харчування, а й якісній воді, в чистому повітрі, в енергетичних, земельних, біологічних та інших ресурсах. За підрахунками вчених (В.Котляков та ін.) за останні сто років ресурсоспоживання людством збільшилося майже в 100 разів. Вперше в історії людства ресурсна і біологічна криза досягли біосферних меж і виникла небезпека існуванню цивілізації.

Площа суші на земній поверхні становить 149 млн. , але тільки третина її придатна для життя. Всього обробляється та зайнято містами й селами 15,1 млн. , 30,5 – луками і пасовиськами, 61,7 – скелями, пустелями і льодовиками, 41,6 – лісами. Нині суші для життя людей вистачає. Але спостерігається значне перенаселення планети. За цим показником рекорд належить Єгипту, де на площі 35000 (долина Нілу) проживає 35 млн. чоловік, що відповідає густоті населення 1000 мешканців на 1 . У Нідерландах, Індонезії, Бангладеш густота населення становить понад 300 мешканців на 1 .

Україна розташована в центрі та на південному сході Центральної Європи і займає площу 603, 7 тис. (це становить 31,5% загальної площі центральноєвропейських країн). Середня густота населення – 85,7 чол./. Найбільша густота населення в Донецькій області – 200 чол./.

На сучасному історичному етапі в світі спостерігається демографічний вибух – різке зростання чисельності населення, яке в 1999 р. досягло 6 млрд. чоловік. Передбачається, що в 2035-2040 рр. його чисельність становитиме близько 12 млрд. чоловік, і ця величина має стабілізуватися. Для такої кількості населення вистачить придатної для життя площі. В цьому разі середня густота населення становитиме 240 чол./ (десь на рівні Японії).

З кожним етапом значного зростання чисельності населення відчутнішими ставали порушення рівноваги в біосфері. Це пояснюється випереджаючими темпами споживання природних ресурсів, на що вперше у 1798 р. вказав Т.Мальтус. Він стверджував, що чисельність населення нашої планети зростає в геометричній прогресії, а природні ресурси – в арифметичній.

Катастрофічне зростання населення планети може призвести до масового голодування. Вже нині майже кожний четвертий мешканець планети голодує, щороку від голоду помирає близько 20 млн. дітей. У багатьох районах не вистачає питної води. Вирубування лісів, ерозія ґрунтів, катастрофічне забруднення біосфери невпинно супроводжуватимуться вимиранням та зникненням багатьох видів тварин та рослин. А інакше бути не може, оскільки, згідно з законом константності біосфери В.Вернадського, кількість живої речовини в біосфері стала і при збільшенні чисельності людей (одного виду) зменшуватиметься чисельність інших видів.

Якщо люди і надалі споживатимуть більше, аніж продукують природні екосистеми, частиною яких вони є, тобто “з’їдати” не лише відсотки, а й основний капітал, вони будуть приречені на вимирання.

У конкурентній боротьбі за виживання виникали війни і хвороби, що були гальмівними факторами зростання чисельності населення. Чим більшою була чисельність населення, тим жорсткішими і масштабнішими були війни та епідемії різних хвороб. Про це свідчить багатовікова історія людства. Небувалі темпи зростання науко-технічного прогресу дали в розпорядження людини надмогутню термоядерну зброю, яка здатна знищити не лише біосферу, а й саму планету Земля.

Прогнозуючи розвиток людського суспільства американські екологи Г.Одум та Е.Одум вважають, що для людства найсприятливішим буде курс на стабілізацію, а не на ріст економіки.

В Україні специфіка демографічних процесів (спаду народжуваності, зростання смертності) призвела до того, що знизилась загальна чисельність найбільш продуктивної групи населення.

За даними постійної комісії Верховної Ради України з питань здоров’я людини, смертність в Україні постійно зростає, а народжуваність знижується, що є першою ознакою вимирання.


Проблеми сировини та відходів.

Сировина – це природні ресурси, які використовуються у виробництві промислових продуктів. Вона є одним з основних компонентів технологічного процесу, який значною мірою визначає технологію виробництва, його економічність, якість продукту та екологічне навантаження на навколишнє середовище.

Існує декілька класифікацій природних ресурсів: природна, господарська та екологічна.

За природною класифікацією ресурси розподіляються за компонентами природного середовища: земельні, мінеральні, водні, кліматичні, атмосферні, рослинні, тваринні та ін.

У господарській класифікації провідне місце займає галузеве споживання ресурсів: ресурси топливно - енергетичного комплексу, металургії, хімічної промисловості, сільського господарства, деревообробної промисловості т.д.

З екологічної та еколого-економічної точки зори найбільший інтерес має класифікація природних ресурсів за ознаками відновності та вичерпності ресурсів.

За походженням сировину поділяють на мінеральну, рослинну і тваринну. Близько 70% світової промислової продукції виробляють з мінеральних корисних копалин, які видобувають з надр. За агрегатним станом розрізняють тверду (руди, вугілля), рідку (нафта) ті газоподібну (атмосферне повітря, природний газ) сировину. В свою чергу мінеральну сировину поділяють на :


  • рудну – гірські породи, що містять метали;

  • нерудну – неорганічна речовина;

  • горючу (органічну) – вугілля, нафта, торф, сланці.

До відновних ресурсів відносять: тепло, атмосферну вологу, воду, течію річок та гідроенергію, енергію вітру, хвиль та течій, ґрунти, усі живі організми, екосистеми, біосферу, людину.

Мінеральні ресурси належать до невідновних. Показником виснаження ресурсів є видобуток на душу населення, який розраховують шляхом ділення загальної кількості видобутих ресурсів на чисельність населення країни або світу (світові запаси). Світові витрати ресурсів розподілені нерівномірно і їх можна характеризувати індексом використання ресурсів (ІВР). За ІВР ресурси поділяють на групи:

1) ресурси з великою швидкістю виснаження – ІВР > 1,7% (золото, срібло, ртуть, олово, свинець, цинк, уран, мідь, вольфрам та ін);

2) ресурси з малою швидкістю виснаження – ІВР < 1,3% (молібден, нікель, титан, залізо, кобальт, хром, алюміній та ін).

Запаси руд у багатьох родовищах у верхніх горизонтах Землі майже вичерпані. Нині видобувають бідніші руди (з меншим вмістом металів, з родовищ, які залягають на більших глибинах і в складніших геологічних умовах).

Продовжити терміни використання мінеральних ресурсів можна вдосконаленням технології видобутку руд, економічною та раціональною переробкою сировини, повторним використанням металів та пошуком замінників металів.

Значним і поки що невикористаним резервом природних ресурсів є Світовий океан. Вже нині з морської води добувають калій, магній, бром, йод, кухонну сіль тощо. Розробляється технологія добування золота з морської води. Біля островів Японії з морського дна видобувають вугілля і залізну руду. Світовий океан також багатий на природні ресурси рослинного і тваринного походження (водорості, риба, молюски тощо).



Доцільно навести один з екологічних законів – закон обмеженості природних ресурсів, який формулюється наступним чином: природні ресурси нашої планети не є невичерпними; планета являє собою природно обмежене ціле, і на ній не можуть існувати нескінченні природні ресурси.

При використанні сировини у виробництві постає проблема утилізації та знищення відходів. Відходи – це будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворюються у процесі людської діяльності і не мають подальшого використання. Природа не має механізму переробки відходів, які накопичуються у біосфері в геометричній прогресії. Щорічно до існуючої кількості відходів додається близько 150 млрд. т твердих, рідких ті газоподібних відходів. Від постійного зростання обсягу відходів відбувається їхнє накопичення на величезних територіях, що призводить до заміни природних ландшафтів на техногенні. Тільки в Україні площа, зайнята відходами (відвалами, териконами) зросла на 160 тис. га.

Перед суспільством постають такі проблеми, пов’язані з відходами:


  • збирання відходів;

  • зберігання відходів;

  • оброблення (перероблення);

  • перевезення відходів;

  • транскордонне перевезення відходів;

  • утилізація;

  • видалення;

  • знешкодження;

  • захоронення.

З метою зменшення кількості відходів та споживання первинної сировини необхідно розробляти ефективні безвідходні та маловідходні технології, розробляти технології комплексної раціональної переробки сировини з мінімальним використанням енергетичних ресурсів. Крім того, використання безвідходних та маловідходних технологій зумовлюється зростаючими цінами на сировину.

Європейською економічною комісією сформульовано визначення поняття “безвідходна технологія”. Безвідходна технологія – це практичне застосування знань, методів і коштів для того, щоб забезпечити в межах людських потреб якнайраціональніше використання природних ресурсів і енергії та захист навколишнього середовища. Під маловідходною технологією розуміють спосіб виробництва продукції, за якого частина сировини і матеріалів переходить у відходи, однак шкідливий вплив на довкілля не перевищує санітарних норм.

За законом розвитку довкілля, будь-яка природна система розвивається лише за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища. Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий – це висновок із законів термодинаміки. Із цього закону випливає наслідок: абсолютне безвідходне виробництво неможливе. Тому поняття “безвідходна технологія” є умовним і наповнюється змістом залежно від розвитку техніки на певному історичному етапі.
Проблеми енергоресурсів

Основою розвитку сучасної цивілізації с енергетика. Від етапу енергетики залежать інтенсифікація виробництва та життєвий рівень людей. В той же час спостерігається нерівномірність у споживанні енергії різними регіонами планети. Наприклад, США, маючи приблизно 1/20 частину населення планети, споживає третину світового виробництва енергії. Це вдвічі більше того, що витрачається у Африці, решті території Америки і Азії (без Японії) разом узятих. А для того, щоб країни, які розвиваються, могли зрівнятися за споживанням енергії з промислово розвиненими, па 2025 рік виробництво енергії на Землі мас збільшитися у 5 разів. Екосистеми планети не витримають такого навантаження, особливо якщо це досягатиметься за рахунок експлуатації не відновлюваних ресурсів (газ, нафта, вугілля, ядерна та термоядерна енергія), адже виробництво енергоносіїв та електроенергії супроводжується не лише виділенням великої кількості тепла, а й забрудненням біосфери планети шкідливими речовинами, що призводять до всіх розглянутих раніше глобальних екологічних проблем. Якщо врахувати також ту обставину, що запаси органічного палива не безмежні і, за прогнозами вчених, вже у цьому сторіччі при збереженні темпів споживання будуть вичерпані родовища газу та нафти, то людство повинно поступово перейти до масштабного використання відновлюваних екологічно чистих джерел енергії, до яких відносяться сонячна енергія, енергія біомаси, вітру, океанів та інших.

Таким чином сучасне людство опинилося у ситуації, коли його майбутнє на планеті безпосередньо залежить від того, чи зможе воно привести свою господарську діяльність у відповідність з канонами екологічно безпечного на ній існування, чи ні. У першому випадку воно забезпечить собі майбутнє, у іншому на нього чекає трагічна доля.
Вплив стану довкілля на здоров’я людини.

Хімічне, радіоактивне та бактеріологічне забруднення повітря, води, ґрунту і продуктів харчування, а також шуми, вібрації, електромагнітні поля та інші фізичні забруднення середовища спричинюють в організмі людей генетичні зміни та тяжкі патологічні явища.

Забруднення атмосферного повітря є частою причиною запальних захворювань органів дихання і очей, серцево-судинних захворювань, інфекційних захворювань, раку легень.

Найбільшу небезпеку поширення захворювань водним шляхом становлять кишкові інфекційні захворювання (холера, черевний тиф, дизентерія, туберкульоз, лептоспіроз, сибірка та ін).

Хімічне забруднення води ртуттю спричинює хворобу „мінімато” з тяжким ураженням центральної нервової системи. Спостерігається кореляція між концентрацією нітратів у воді і частотою захворювань на рак шлунка, сечового міхура, нирок, тонкої кишки, стравоходу і печінки.

Синтетичні мийні речовини спричинюють подразнення шкіри та алергію, дерматити, порушення обмінних процесів шкіри та всього організму.

Зміни вмісту мікроелементів у складі води можуть викликати такі захворювання, як зоб, флюороз, карієс тощо.

Пестициди і мінеральні добрива є причиною багатьох отруєнь. Потрапляючи в питну воду і продукти харчування, вони порушують діяльність центральної нервової системи, серцево-судинної системи, викликають ріст злоякісних пухлин і скорочують тривалість життя.

Викиди і відходи промислових підприємств забруднюють ґрунти сіркою, залізом, свинцем, ртуттю, міддю, магнієм та ін. і стають причиною отруєння через рослинні та тваринні продукти харчування та питну воду. Особливо небезпечними є забруднення грунтів радіонуклідами. Вплив цих забруднень на організм людини виявляється впродовж багатьох поколінь. Тривала дія радіації призводить до розвитку променевої хвороби, локальних уражень шкіри, кришталика ока, кісткового мозку тощо.

Наслідки аварії на ЧАЕС становлять загрозу генетичному здоров’ю нації. Радіоактивним забрудненням уражено понад 600 населених пунктів. Радіоактивний йод нагромаджується у щитоподібній залозі, а потім з її гормонами поширюється в організмі, відщеплюється в печінці і частково виводиться через нирки. Радіоактивний цезій відкладається переважно в м’язах, проникає в клітини і опромінює організм. Плутоній трансформується в америцій та поглинається організмом.

Таким чином, захворюваність населення є найчутливішим показником, що характеризує вплив середовища на людину. А показник “смертність” можна розглядати як наслідок впливу довкілля. Офіційні показники захворюваності та смертності розраховуються за рік на 100000 населення.

Протягом останніх 10 років у структурі захворюваності переважають хвороби органів дихання, нервової системи, шкіри, системи кровообігу.

В структурі смертності населення не першому місті – смертність від захворювань органів системи кровообігу, злоякісні новоутворення, нещасні випадки.

Територіальний розподіл захворювань населення тісно пов’язаний з екологічною ситуацією. Слід також враховувати і локальні територіальні відмінності у поширенні деяких захворювань:



  • у зонах розміщення атомних електростанцій – висока загальна захворюваність, особливо злоякісними пухлинами;

  • біля теплових електростанцій і цементних заводів – силікоз;

  • в зоні металургійних заводів – хронічні бронхіти;

  • кольорової металургії – рак легень;

  • нафтопереробних і хімічних заводів – рак легень;

  • алюмінієвих заводів – отруєння фтором;

  • в зоні інтенсивного руху автотранспорту – хронічні отруєння та ураження легень.


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка