1.2 Влияние жизнедеятельности человека на окружающую среду

Для правильного понимания вопросов ноксологии необходимо данную проблему рассматривать в единой системе «человек-производство-среда».

Все биологические системы могут существовать в окружающей среде при условии биологического равновесия. Человек, как единственная биологическая система природы, способен при взаимодействии с природой регулировать и контролировать обмен веществ между собой и природой.

Одним из важнейших элементов системы «человек-производство-среда» является среда – окружающая нас природа. Если рассматривать жизнь, как способ существования белковых тел, то если прекратится обмен веществ с окружающей средой, прекратится и жизнь. Так человек не может прожить без воздуха 1,5 -2 мин., без воды несколько часов, без пищи несколько дней.

Рассмотрим основные составные части окружающей нас природы.

Географическая оболочка Земли состоит из атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы. Все эти сферы, проникая одна в другую, взаимодействуют друг с другом и создают наружный облик земли. Главное свойство географической оболочки Земли – это постоянный обмен веществом и энергией не только между компонентами оболочки, но и между оболочкой и внешним миром (космосом).

Атмосфера («атмос» - воздух) – защитная оболочка Земли является основой жизни, определяет окислительные процессы живой и неживой материи, предохраняет от резких суточных перепадов температуры (150-200°С), защищает от вредных солнечных и космических излучений. Атмосфера мощностью до 20 км имеет слоистое строение и состоит из:

1. тропосферы (высотой до 10-15 км, содержит 80% массы атмосферы). Состав тропосферы: О₂ – 20,94%, N₂ – 78.09%, инертные газы – 0,93%, СО₂ – 0,003%.

2. стратосферы (высотой до 40 км), она содержит озоновый слой, который поглощает УФИ, задерживает 20% ИКИ земли (то есть сохраняет тепло) и тем самым предохраняет жизнь на земле.

3. ионосферы (высотой до 1300 км), она характеризуется повышенной ионизацией молекул газа и защищает все живое от воздействия космической радиации; ионосфера включает мезосферу и термосферу.

4. экзосферы (высотой до 10000 км) характеризуется разреженностью веществ, близкой к межпланетному пространству.

Гидросфера – это водная оболочка Земли, состоящая из морей, рек, озер, балок, горных и полярных ледников, подземной, почвенной и атмосферной влаги. Основная часть влаги 97% – это воды морей и океанов, 2% влаги содержится в полярных и горных ледниках и менее 1% приходится на подземные и поверхностные воды. Пресной воды, которую употребляет человек, на Земле очень мало – 0,35% от общего количества воды (еще 1,65% пресной воды находится в ледниках).

Биосфера – сфера жизни. Вернадский В.И. считает, что биосфера часть оболочки планеты, на которой возникла и существует жизнь. Биосфера имеет определенный состав атмосферы, осадочных пород, почвы и гидросферы и живые существа. Биосфера включает все живое вещество атмосферы высотой до 10-15 км, литосферу глубиной до 4,5 км и всю водную оболочку земли (до 11 км).

Основное назначение биосферы заключается не в снабжении человека пищей, кислородом и другими веществами, а в содержании планетарного равновесия на Земле.

Литосфера – верхний, каменный, твердый слой Земли.

Человечество взаимодействует с природой, является ее составной частью и неотделимо от природы. Это взаимодействие выражается в процессе труда, куда человек вносит свой разум, науку, искусство, труд. На заре человеческого общества воздействие человека на природу было не очень заметным, так как природа самоочищалась и возобновляла биологические ресурсы.

Современное промышленное производство загрязняет природу не только газообразными, жидкими и твердыми отходами, но и тепловыми выбросами, электромагнитными полями, ультрафиолетовыми и инфракрасными, световыми и ионизирующими излучениями, радиоактивными веществами, шумовым излучением и другими физическими факторами. Такое недальновидное вторжение в природную среду нарушает ее основной закон стабильного развития и экологического равновесия и ставит человечество на грань катастрофы

Все природные тела и компоненты, которые человек использует в процессе жизнедеятельности, называются природными ресурсами.

Природные ресурсы можно условно разделить на пять групп:

1. Планетарные, космические;

2. Водные;

3. Почвенные, растительные, фаунолистические, климатические;

4. Ископаемые;

5. Атомные.

Рассмотрим влияние жизнедеятельности человека на отдельные аспекты каждой группы.

Влияние жизнедеятельности человека на планетарные, космические ресурсы

Загрязнения природной среды могут быть естественными и искусственными.

Естественное загрязнение обусловлено притоком космической пыли и космическим излучением (внеземное загрязнение), извержением вулканов, выветриванием горных пород, пыльными бурями, лесными пожарами и т.п. (земное загрязнение). Однако природа обладает удивительной устойчивостью и самоочищением от естественного загрязнения.

Искусственное загрязнение – это воздействие человека на природу.

Пример

1. Рассмотрим как человек в результате своей жизнедеятельности неразумно расходует и уничтожает кислород воздуха (О₂), подводя себя и свои поколения к неминуемой гибели.

Кислород расходуется:

-для дыхания человека;

- для производственных нужд;

- на создание и сохранение озоносферы.

Полное обновление кислорода через живое вещество происходит только через 2000 лет. По подсчетам экспертов США большинство развитых стран (в том числе и США) потребляют кислорода больше, чем его выделяет растительный мир этой страны. То есть концентрация кислорода в воздухе уменьшается. А физиологические потребности человека допускают его снижение не более, чем на 1%. В связи с разрушением озонового слоя (увеличением потребления кислорода, увеличением выбросов), происходит истощение озонового слоя и возникает проблема «озоновых дыр» в атмосфере.

2. В связи с увеличением выделения углекислого газа (СО₂) промышленностью и уменьшением потребления углекислого газа живыми существами и растительностью (из-за уменьшения площади лесов и т.д.), растет содержание углекислого газа в атмосфере, что приводит к «парниковому эффекту».

Глобальное непродуманное разрушение идет по двум основным направлениям:

- хищническое уничтожение флоры и фауны приведет к резкому снижению потребления углекислого газа из атмосферы за счет сокращения процесса фотосинтеза;

- неразумная жизнедеятельность человека привела к тому, что резко выросли выбросы углекислого газа в атмосферу.

Это приведет к увеличению температуры, увеличению остаточной радиации, изменению климата. То есть вызовет нежелательные последствия, которые сегодня человечество не может даже в полной мере оценить.

Влияние деятельности человека на водные ресурсы

Для жизнедеятельности человека нужна пресная вода, а ее запасы малы (приблизительно 3% от всей воды). Человек в процессе жизнедеятельности загрязняет воду вредными веществами, микроорганизмами, теплом.

Загрязнения воды промышленные, хозяйственно-бытовые, атмосферные или ливневые называют сточными.

Сточные воды подлежат обязательной очистке механическими, термическими, химическими, ионообменными, адсорбционными, электрохимическими, биологическими, физико-химическими и другими методами очистки. Однако эффективность этих методов очистки не превышает 95-96%, поэтому для загрязненных вод вводится величина ПДС. Расчет ПДС проводят для конкретных источников, чтобы в водоемах не были повышены ПДК примесей.

Но загрязнение бывает:

1. Ежегодно в моря сбрасывается более 10 млн. тонн нефти. А один литр нефти способен испортить 1000000 тонн воды.

2. По данным экспертов США предприятия пищевой, бумажной, химической. металлургической и угольной промышленности сбрасывают ежегодно в водоемы 94,5 млрд. м³ сильно загрязненных сточных вод.

С целью обеспечения чистой водой разрабатывают малоотходные и безотходные технологии, изменяют русла рек, создают искусственные водоемы, очищают морскую воду, транспортируют айсберги из Антарктиды и Гренландии.

Влияние человека на почвенные, растительные, фаунистические и климатические ресурсы

Все почвенные, растительные, фаунистические, климатические ресурсы взаимосвязаны между собой пищевыми и энергетическими отношениями. Каждый вид выступает как источник питания и энергии для других видов или сам является потребителем накопленных ресурсов.

Питание людей обеспечивается сельскохозяйственными культурами. Которые выращиваются на10 % площади суши и дают 8,7 млрд. тонн белка или около 3,5*10¹⁶ ккал. Из всей этой массы получают пищевых продуктов:

- для людей на 2,29*10¹⁵ ккал;

- на корм для домашних животных расходуется 2,21*10¹⁵ ккал (всего 4,5*10¹⁵ ккал)

На пастбищах мира кормится около 3 млрд. голов скота, который ежегодно дает человечеству 0,29*10¹⁵ ккал (16,5 млн. тонн белка) в продуктах животного происхождения.

Доля участия морей и океанов в питании человечества в настоящее время невелика и составляет 47,2 млн. тонн рыбы, ракообразных и моллюсков, содержащих 17*10¹¹ ккал. (3,2млн. тонн белка).

Таким образом, реальные запасы продовольствия, которыми располагает в настоящее время человечество, оценивается в 2,6*10¹⁵ ккал. (2,29*10¹⁵ 0,29*10¹⁵ ккал.), то есть 74,5 млн тонн белка.

Если принять, что средний суточный рацион человека равен 2400 ккал, то годовой рацион человечества (5 млрд. человек) составит:

5*10⁹*365*2400=4,38*10¹⁵ ккал.

Эта величина превышает количество продуктов, которое производит биосфера. И уже в настоящее время люди питаются недостаточно или неправильно. Если же учесть, что в процессе жизнедеятельности происходит увеличение численности населения, то обеспечение людей пищей является одной из важнейших проблем (каждый день население увеличивается приблизительно на 250 тысяч человек). Потребность в основных продуктах питания увеличивается в среднем через каждые 30 лет.

Чтобы увеличить урожаи необходимо увеличить площади земель для обработки. Однако неразумная деятельность человека привела к тому, что количество обрабатываемых земель, приходящихся на одного человека, резко сократилась. За историческое время площади сократились на 20 млн. км², в то время как сейчас пахотные площади мира равны 15 млн. км²

Причины этого явления.

1. Пахотные земли занимаются городами, дорогами, строительством (в США 50% пахотных земель заняты под эти нужды)

2. Сокращение за счет эрозии почвы (ветровая эрозия, выдувая плодородный слой, образует пустыни; водная эрозия смывает и т.д.). Сокращение пахотных земель объясняется вырубкой лесов, что обуславливает развитие эрозии и разрушение слоя почвы. За последние 10 тысяч лет на нашей планеты сожжено и вырублено 2/3 всех лесов.

Остров «Святой Елены» открытый португальцами в 1502 году был покрыт густым лесом. За 2,5 столетия деятельности человека он превращен в голые скалы. (На остров завезли коз, которые уничтожили всю растительность).

Сброс загрязненных вод приводит к и исчезновению кислорода, содержащегося в воде и к гибели животного и растительного мира. По данным Ж. Кусто за последние 20 лет интенсивность жизни во всех моря земного шара снизилась не менее чем на 30%.

Такая неразумная деятельность человека ведет к тому, что ресурсы биосферы, ресурсы питания будут не увеличиваться, а резко сокращаются.

Влияние деятельности человека на ископаемые и атомные ресурсы

Ископаемые и атомные ресурсы представлены на Земле в виде полезных ископаемых литосферы и запасы их огромны. Но богатство недр относится к исчерпаемым, невозобновляемым ресурсам. Так, по литературным данным, сроки обеспеченности человечества металлами (по разведанным данным) равны: для алюминия, для железа, для меди – 29 лет, для олова – 35 лет, для цинка – 23 года, для платины – 20 лет, для свинца – 19 лет, для золота – 17 лет.