«Экологические основы природопользования» для студентов 2 курса специальность «Физическая культура» модуль 1
Вид материала | Пояснительная записка |
- Основы природопользования, 64.98kb.
- Программа дисциплины «Физическая культура», 147.27kb.
- Тематический план по дисциплине «Физическая культура» для студентов 1 курса (набор, 133.59kb.
- Учебный план Пермский государственный педагогический университет Специальность 022500, 837.15kb.
- Тематический план лекций Модуль Физическая химия для студентов 2 курса фармацевтического, 28.17kb.
- Физическая культура, 566.19kb.
- Программа (специальность 032101- физическая культура и спорт) ставрополь- 2009, 422.15kb.
- Физическая культура и обж, 30.58kb.
- Контрольные вопросы по теме «Физическая культура в общекультурной и профессиональной, 105.35kb.
- Положение о рейтинговой оценке студентов Специальность «Физическая культура» по дисциплине, 78.44kb.
1 2
Учебная дисциплина
«Экологические основы природопользования»
для студентов 2 курса
специальность «Физическая культура»
МОДУЛЬ 1
Раздел 1 Особенности взаимодействия природы и общества
Тема 1 Взаимодействие человека и природы
Тема 2 Экологические проблемы России и Татарстана
Пояснительная записка
Специфика содержания учебной дисциплины «Экологические основы природопользования» позволяет реализовать модульный подход к раскрытию отдельных тем. Каждый модуль представляет собой завершенный блок учебной информации, требующий для своего раскрытия сочетания различных методов и форм. Возможности реализации модульного подхода в данном пособии представлены на примере изучения исторических этапов взаимодействия общества и природы.
Комплект учебно-методических материалов по учебной дисциплине «Экологические основы природопользования» состоит из двух модулей и предназначен для самостоятельного изучения дисциплины студентами.
Методические указания по изучению учебной дисциплины представляют собой комплекс разъяснений и указаний, позволяющих студенту оптимально организовать процесс изучения данной дисциплины, они позволяют структурировать знания по данной дисциплине, формировать системный подход к анализу, сопоставлению природных явлений, процессов.
Основным структурным элементом пособия является текст, который дополнен графиками, схемами, заданиями, предполагающими осуществлять простейший прогноз воздействия человека на природу, формирует умения оценивать состояние окружающей среды и накапливать социальный опыт принятия решения в различных ситуациях природопользования.
Текст пособия специфичен, он содержит значительное количество фактического, теоретического материала, включает образные описания.
Задачами преподавателя являются: оказание консультативных услуг студентам, текущая и итоговая оценка знаний. Текущая оценка знаний проводится с использованием контрольных вопросов, итоговая оценка – с использованием тестов разной сложности.
Каждый модуль сопровождается методическими рекомендациями, в которых преподаватель ориентирует студента на последовательность изучения учебных вопросов и тем, разъясняется выполнение самостоятельных работ (форма работы, узловые вопросы, литература).
Рекомендации по изучению 1 модуля
Модуль 1 включает: теоретическую часть, контрольные вопросы, самостоятельную работу. Заканчивается модуль итоговым контролем полученных знаний – тестированием.
Теоретическая часть включает:
Введение.
Раздел 1. Особенности взаимодействия природы и общества
Тема 1.1. Взаимодействие человека и природы.
Тема 1.2. Экологические проблемы России и Татарстана.
В теоретической части представлен конспект лекций по указанным темам. Студент должен самостоятельно изучить содержание модуля и дать ответы на контрольные вопросы и на вопросы теста.
Самостоятельная работа предусмотрена учебной программой дисциплины «Экологические основы природопользования». В 1-й модуль включены две самостоятельные работы. Они предусматривают написание творческих работ по указанным темам. Творческие работы оформляются в форме рефератов. Литература для написания рефератов указана в модуле, разрешается использование Интернет-ресурсов с указанием сайта.
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
- Андреева А.Е., Тюрюканов А.Н., Гурова Т.Ф. Беседы по экологии. - М.:1997.
- Константинов В.М. Экологические основы природопользования. - М.: Академия, НМЦ СПО, 2006.
- Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. - М.: АО «МДС», 1995.
- Полянский Ю.И. Общая биология. - М.: Просвещение, 1993.
- Путилов А.В. Охрана окружающей среды. - М.: Химия, 1991.
- Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. - М.: Академия, 2002.
Дополнительная:
- Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. - М.: ЮНИТИ, 1999.
- Алексеев С.В. Экология. - С -Петербург: СМИО Пресс,1997.
- Анастасова Л.П., Гольнева Д.П., Короткова Л.С. Человек и окружающая среда. - М.: Просвещение, 1997.
- Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. - Ростов-н/Д.: Феникс,1997.
- Гимадеев М.М., Щеповских А.И. Современные проблемы охраны атмосферного воздуха. - Казань,1997.
- Горелов А.А. Экология: Учебное пособие. - М.: Центр, 2002.
- Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. - М.: Аспект Пресс, 1996.
- Константинов В.М. Охрана природы. - М.: Академия,2000.
- Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Экология. - М.: Дрофа, 1997.
- Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология: Учебное пособие. - М., Школа-Пресс,1996.
- Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. - М.: Аспект Пресс, 1999.
- Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. - М.: Высшая школа,2002.
- Пономарева И.Н. Экология. М.: Вентана-Графф,2001.
- Экология и безопасность жизнедеятельности. /Под ред. проф. Л.А. Муравья. - М.: ЮНИТИ-ДАНА,2000.
Введение
План:
- Значение экологических знаний.
- Задачи, цели, специфика дисциплины.
- Биотические структуры
1. Значение экологических знаний.
Природа является местообитанием человека и источником всех благ, необходимых ему для жизни и производственной деятельности. Человек – часть природы, ее порождение, он может производить, только используя ее ресурсы, и жить только в тех условиях, к которым он генетически приспособился.
То, что мы обобщенно называем живой природой, представляет собой на самом деле великое разнообразие с разными уровнями организации, от клеток до биоценозов, имеет многоплановую структуру и сложную систему связей. Биология как наука, изучающая живую природу, в настоящее время сложно расчленена и представляет собой обширную структурированную систему знаний (ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, общая биология). Частью биологической науки и являлась раньше экология, которая не так давно выделилась в отдельную науку. Сейчас экология очень бурно развивается.
Технические достижения последних лет создали иллюзию обособленности человека от природы и даже господства над ней. Действительно, чтобы напиться воды, горожанину надо только открыть кран; чтобы согреться, надо включить обогреватель; собираясь в путь, мы пользуемся самолетом или поездом. Но на самом деле все обстоит совсем не так. С НТР мы только усиливаем нашу зависимость от природы, ведь все машины тоже ее создания. Их двигатели сжигают нефть и кислород – продукты растений. Для выплавки стали нужны железная руда, уголь, вода и кислород – продукты природы. Причем в конечном итоге в ходе исторического развития современный человек нуждается в значительно большем количестве природных материалов, ресурсов, чем раньше.
Много лет стремясь покорить природу и господствовать над ней, человек неожиданно для себя оказался на грани экологической катастрофы. Перед человечеством встали грозные проблемы, которые требуют немедленного решения. Для этого требуются совместные усилия всех людей планеты и экологические знания. И от экологического воспитания и образования населения во многом будет зависеть, произойдут ли необходимые перемены во взаимоотношениях общества и природы или нет. Люди же, к сожалению, очень мало знают о среде своего обитания.
Человек – относительно молодой житель Земли, он включился в экологические системы около 3,5 млн. лет назад. Вначале его воздействие на природу было незначительным, т.к. численность гоминид была небольшой по сравнению с другими видами животных и растений. Около 1,5 млн. лет назад численность наших предков не превышала 500 тыс. особей, рост численности людей шел медленно. Сейчас численность землян достигла 6 млрд. человек, рост численности людей идет по экспоненте.
О необходимости внимания к окружающей среде люди знали очень давно. Сведения об особо охраняемых «священных» рощах, «заколдованных» озерах, табу на вылов рыбы и добычу животных дошли до нас из глубокой древности. Именно «священные» рощи, монастырские владения были первыми заповедниками. Издавна особо охранялись места княжеских и царских охот. В 1872 г. был создан первый в мире Государственный Йеллоустонский национальный парк (США). Позднее заповедники появились во всех странах мира, но отдельные участки биосферы не решают экологических проблем.
Т.к. антропогенные изменения природы приобрели глобальный характер, необходимо международное сотрудничество в области ее охраны.
Природоохранными мероприятиями занимались в глубокой древности. В Древнем Египте, Вавилоне, Шумере были известны способы борьбы с накоплением почве солей, токсичных для сельскохозяйственных растений. Не менее 2 тыс. лет многие европейские народы используют внесение в сельскохозяйственные почвы извести для снижения токсического действия на растения накапливающихся кислот, токсичных соединений алюминия и марганца.
В глубокой древности в Афинах, Риме, Иерусалиме, Александрии канализационные стоки не сбрасывали в реки, а собирали в специальные отстойники и применяли для орошения полей, садов и огородов. Оставшийся осадок использовали в качестве удобрения.
Не получили широкой известности некоторые конкретные факты из истории России. Так, императрица Елизавета (1741-1761) издала указ, которым запрещалось строить кожевенные, дегтярные и др. подобные заводы ближе, чем на 100 верст от Москвы. Это сохраняло воздух чистым в крупнейшем городе страны.
Известный русский поэт Г. Р. Державин в своих мемуарах описал, как по поручению директора казанской гимназии М.И. Веревкина в конце XVIII века собрали пробы грунта со дна реки, в которую сбрасывались отходы кожевенных заводов. Проделав несложные опыты, доказали, что «загнивание» таких грунтов приводит к «скверному» запаху и антисанитарному состоянию. По его представлению и по указу Сената было запрещено полоскать в реке кожи. Этот запрет продолжался недолго, но для нас интересен сам факт постановки вопроса.
Остановить развивающийся экологический кризис помогут лишь знания о том, как сотрудничать с окружающей средой, это возможно лишь через всеобщее экологическое образование людей, начиная со школьной скамьи и заканчивая вузом.
Сегодня Россия переживает тяжелый экологический кризис. Около 15% территории – зоны экологического бедствия, 85% населения дышат воздухом, загрязненным различными вредными веществами больше допустимых санитарных норм, растет количество «экологически обусловленных» заболеваний, наблюдается деградация и сокращение природных ресурсов… Выход из этого кризиса на путь устойчивого развития – важнейшая задача нашего общества. Он лежит, в том числе, и через экологическое образование.
2. Задачи, цели, специфика дисциплины.
Природопользование – это совокупность всех форм воздействия человека на географическую оболочку Земли, т.е. использование человеком природной среды. При этом человек оказывает на окружающую среду определенное негативное воздействие, изменяя не только ее качества, но и условия своего существования. Т.о., актуальным направлением является охрана окружающей природной среды.
Дисциплина «Экологические основы природопользования» решает следующие задачи:
- дает объективную оценку природным ресурсам (количество, качество, степень загрязненности…);
- оптимизация взаимоотношений между человеком и отдельными видами, популяциями, экосистемами. Это необходимое условие существования человека;
- при помощи количественных методов изучает функционирование природных и искусственных экосистем.
Экологические основы природопользования – научно-практическая дисциплина, призванная быть основой оптимизации взаимоотношений человека с биосферой.
Начала природопользования заложены в экологии.
Экология – наука об отношениях растительного и животного мира и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Термин был предложен в 1866 г. немецким ученым-естествоиспытателем Эрнстом Геккелем, учеником Ч. Дарвина. В переводе с греческого oikos – дом, жилище, logos – наука, учение, т.е. дословно это наука о местообитании.
Предметом изучения экологии являются биотические структуры и связи между организмами и их сообществами и средой. Главный объект изучения экологии – экологические системы (экосистемы), т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (биосферный уровень).
В составе экологии выделяют экологию теоретическую и экологию прикладную. Теоретическая экология вскрывает общие законы жизни, прикладная экология помогает применить эти законы в хозяйственной практике людей.
Э К О Л О Г И Я
ОБЩАЯ (ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ) ЭКОЛОГИЯ | ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ |
АУТЭКОЛОГИЯ | ПРОМЫШЛЕННО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ |
ДЕМЭКОЛОГИЯ | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ |
СИНЭКОЛОГИЯ | МЕДИЦИНСКАЯ |
УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ | ПРОМЫСЛОВАЯ |
| ГЕОХИМИЧЕСКАЯ |
| ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ |
Структура современных экологических знаний (по Н.Ф. Реймерсу, 1994)
Аутэкология исследует индивидуальные связи отдельного организма с окружающей средой (организменная экология).
Демэкология изучает структуру и динамику популяций отдельных видов (популяционная экология).
Синэкология изучает взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой (экосистемная экология). Главная цель этого направления – изучение проблемы выживания живых существ в окружающей среде.
Учение о биосфере изучает все взаимоотношения, складывающиеся между различными сообществами в биосфере.
Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией и педагогикой, т.к. только в союзе с этими науками можно выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.
Основные задачи экологии:
- разработка общей теории устойчивости экосистем;
- изучение экологических механизмов адаптации к среде;
- исследование регуляции численности популяций;
- изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
- исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;
- моделирование состояния экосистем и глобальных биологических процессов;
- формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей, выработка норм экологической этики и морали.
Огромно эначение экологии для развития различных отраслей народного хозяйства. Наиболее важные области применения экологических знаний – это охрана природы, сельское хозяйство, некоторые отрасли промышленности (создание безотходных технологий).
По отношению к предметам изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов, экологию растений, экологию животных, экологию человека.
По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, морскую, Крайнего Севера, леса, степи, почв, города и т.д.
Круг проблем современной экологии весьма широк. Если мы перелистаем несколько номеров ведущих экологических журналов, то обнаружим, что содержание их крайне разнообразно. Специалистов-экологов интересует, например, как связаны между собой численность популяции какого-либо животного и размер его тела, какими принципами руководствуется хищник, выбирая себе жертву и т.д.
Экология — самая молодая среди естественных наук, она обособилась в рамках биологии совсем недавно, около 150 лет назад, различные отрасли ее возникли в 70-е годы ХХ в. Основоположник российской экологии – Карл Рулье (1814 – 1858 г.г.), профессор Московского университета. В своих трудах и публичных лекциях он постоянно подчеркивал необходимость изучения эволюции живых организмов и объяснения их жизни, развития и строения животных в зависимости от изменений их среды.
Профессор Казанского университета Э.А. Эверсман (1794 – 1860 г.г.) четко делил факторы среды на абиотические и биотические («Естественная история Оренбургского края»), приводил примеры борьбы и конкуренции между особями одного и разных видов.
Признавая важную роль экологии, которую она играет в современном мире, и отводя ей подобающее место в естествознании, необходимо научиться грамотно пользоваться ее законами, понятиями и терминами.
Экологические знания нужны каждому человеку, чтобы сбылась мечта многих поколений мыслителей о создании достойной человека среды, обеспечить гармонию человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно настроены друг к другу. Важнейшее из экологических условий выживания человека и всего живого — это мир на Земле. Именно к этому обязан стремиться экологически образованный человек.
3. Биотические структуры
В понятие природной среды входят все условия живой и неживой природы, в которых существуют организм, популяция, природное сообщество.
Организм – основная структурная единица живого.
Популяция – совокупность особей одного вида, населяющих определенное пространство.
Экосистема – совокупность растительных и животных популяций вместе с факторами неживой природы.
Природная среда прямо или косвенно влияет на состояние и свойства живых организмов и их сообществ. Элементы окружающей среды, оказывающие влияние на живые организмы, называются экологическими факторами. Они подразделяются на 3 группы: абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы – все компоненты неживой природы, такие, как свет, температура, влажность, осадки, ветер, атмосферное давление, радиационный фон, химический состав среды, рельеф и т.д.
Биотические факторы – взаимодействия между различными особями в популяциях, между популяциями в природных сообществах (размножение, уход за потомством, конкуренция, паразитизм, хищничество, симбиоз и т.д.).
Антропогенные факторы – вся разнообразная деятельность человека, которая приводит к изменению природы как среды обитания всех живых организмов или непосредственно сказывается на их жизни. По мере роста народонаселения и технической вооруженности человечества удельный вес антропогенных факторов постоянно возрастает.
Поскольку организмы достаточно разнообразны по видам и формам питания (автотрофы из неорганических веществ создают органические, гетеротрофы потребляют только готовые органические вещества), то они вступают между собой в сложные трофические (пищевые) взаимодействия. Одни из них производят продукцию, другие потребляют, третьи – преобразуют ее в неорганическую форму. Их называют соответственно продуценты, консументы, редуценты.
Продуценты – производители органического вещества, которым потом питаются все остальные организмы (наземные зеленые растения, микроскопические морские и пресноводные водоросли, они при помощи фотосинтеза производят органические вещества из неорганических соединений).
Консументы – потребители живого органического вещества (травоядные, плотоядные и всеядные животные).
Редуценты (деструкторы) – разрушители органических остатков (бактерии, микроорганизмы и низшие грибы).
Итак, внутри живого компонента экосистем можно выделить три группы организмов:
Состав экосистем
Продуценты Консументы Редуценты
В то же время существуют экосистемы, не включающие зеленые растения (глубоководные пещеры).
Все три компонента тесно связаны в экологических системах, и животные (или растения), представляющие эти три группы, составляют пищевую цепь:
Автотрофные → Растительноядные → Плотоядные → Сапрофаги-
растения животные животные разрушители
органических
остатков
В пределах биосферы практически каждый химический элемент проходит через цепочку живых организмов, включается в систему биогеохимических превращений. Так, весь кислород планеты обновляется через каждые 2 тыс. лет, а углекислый газ – через 300 лет, вода – через 2 млн. лет.
Таким образом, необходимое условие существования экосистем – круговорот веществ и энергии между отдельными компонентами. Растения для синтеза органических веществ используют неорганические соединения окружающей среды. Животные, человек, грибы, бактерии питаются готовыми органическими веществами, которые синтезировали автотрофы. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения, которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться растениями.
Вопросы для самоконтроля:
- Что означает термин «экология»?
- Кто его впервые применил?
- Каковы задачи экологии?
- С какими науками связана экология?
- Какова структура современной экологии?
- Перечислите основные задачи экологии.
- Какие структуры являются предметом изучения экологии?
- Каковы основные компоненты экологических систем?
Раздел 1. Особенности взаимодействия природы и общества
Тема 1.1. Взаимодействие человека и природы
План:
1. Природа и общество. Общие и специфические черты.
2. Развитие производительных сил общества; увеличение массы веществ и материалов, вовлекаемых в хозяйственный оборот; преднамеренные и непреднамеренные воздействия человека на условия существования.
3. Охрана биосферы от загрязнения выбросами хозяйственной деятельности.
4. Влияние урбанизации на биосферу.
5. Роль человеческого фактора в решении проблем экологии.
6. Научно-технический прогресс и природа в современную эпоху.
7. Утилизация бытовых и промышленных отходов.
8. Перспективы и принципы создания неразрушающих природу производств.
Самостоятельная работа. Подготовить реферат «Город – новая среда обитания человека и животных».
1. Природа и общество. Общие и специфические черты.
В наш динамический век наряду с восхищением успехами человека и его познаниями и «покорением» природы во всем мире растет озабоченность людей состоянием окружающей их природной среды. В последние два десятилетия эта озабоченность переросла у людей, прежде всего у ученых в серьезное беспокойство. Это связано с ухудшением качества окружающей человека природной среды в результате индустриализации и урбанизации его образа жизни, истощения энергетических и сырьевых ресурсов, постепенного возрастания демографической «нагрузки» на природу, нарушения естественных экологических балансов, «хозяйственного» уничтожения отдельных видов животных и растений, отрицательных генетических последствий загрязнения природы отходами производственной деятельности человека, включая опасность генетического перерождения самого человека.
Человек как элемент биосферы появился относительно недавно, около 3 млн. лет назад, но именно он стал той громадной силой, которая повлияла изменение экологической обстановки за последние 100, а особенно 50 лет.
Вначале человек использовал свою мускульную силу, затем животных и энергию падающей воды, энергию ветра. Потом он овладел энергией пара, превратив его в механическую, а затем и в электрическую энергию. Наконец, он научился использовать энергию атома и вплотную подошел к возможности использования энергии термоядерного синтеза. Мощное рассеяние энергии в биосфере резко усилило напряженность протекающих в ней процессов.
Сейчас активность человека уже охватывает всю биосферу и является глобальной. Человечество вступило в индустриальный век интенсивного давления на окружающую среду во всех сферах: воздушной, наземной, подземной.
Историю взаимодействия человека и природы можно проследить с древних времен и до наших дней, используя исторические летописи, записи рассказов очевидцев, произведения художников.
Самые древние гоминиды – предки человека возникли около 5 млн. лет назад. Среди них около 3 млн. лет назад выделился род homo (человек). Его первые представители – человек умелый и человек прямоходящий (2000 – 1600 тыс. лет назад и 1600 – 1200 тыс. лет назад), к которому относят питекантропов и синантропов. Им на смену пришли неандертальцы, исчезнувшие около 40 тыс. лет назад. В это же время появились кроманьонцы –прямые предки современных людей, вместе с которыми они составляют единый вид – человек разумный (homo sapiens). Современное состояние этого вида С. Бараш (1994 г.) называет homo sapiens sapiens.
Основные этапы истории взаимоотношений человека и природы
Период времени | Факты и выводы |
Австралопитеки 2 млн. лет назад | Стали использовать камни, палки и кости в качестве примитивных орудий труда, позже научились их изготавливать. Это повысило доступность пищевых ресурсов. |
Древние люди 500 тыс. лет назад | Люди научились пользоваться огнем. На Земле появился постоянный источник дополнительной энергии (кроме пищи). Ослабла зависимость человека от климатических факторов. Древние люди стали более независимы от абиотических факторов, укреплялись социальные связи. |
Неолит (новый камен- ный век) 40 тыс. лет назад | У кроманьонцев была развита речь. Появилась наскальная живопись (пещеры южной Франции). Экологические связи преобразовались в социально-экологические. |
Переход к сельскому хозяйству 10 тыс. лет назад | Земледелие привело к оседлости, т.е. упростились территориальные связи различных групп населения. Стали расти города, Началось одомашнивание животных. Произошел переход от собирательства и охоты к производству пищи – новой форме трофических связей. |
Новая эра Размах промышленной революции | Развиваются информационные связи человечества. 4-5 тыс. лет назад возникла письменность. 300 лет назад свершилась промышленная революция. Быстро растет социальность социально-экологических связей. |
Современность ХХ-ХХI век | Нарастает энерговооруженность человечества, что усиливает давление на среду обитания. Возникает реальная угроза глобального экологического кризиса. |
В древние времена природа была полновластным хозяином человека, и он всецело зависел от нее. Стихийные природные явления – наводнения, извержения вулканов, землетрясения приводили к гибели людей, разрушению или полному уничтожению поселений, городов, разрушали поля и пастбища.
Но не только природа, стихийные бедствия, но и сам человек мог создать губительную для него природную обстановку.
Известны исторические предания о том, как для осады городов нападающие армии могли изменять русла рек, роя перпендикулярные каналы. При этом гибло все живое в старом русле и на побережье.
Предки современных греков, разводя коз, и не предполагали, что в дальнейшем именно козами будет уничтожена древесная растительность не только в Греции, но и во многих странах Южной Европы. В настоящее время происходит опустынивание стран средиземноморского побережья, и в этом процессе, несомненно, сыграла свою роль и деятельность человека.
Интенсивное поливное земледелие без учета природы местности приводит к истощению и засолению почвы, гибели оазисов (например, Аральское море и районы Приаралья – сейчас оазис превращен в пустыню).
Пастбища вытаптывались от неумеренного выпаса скота. Вырубка кустарников и деревьев на дрова оголяла пески. Такие события происходили, например, вдоль знаменитого «шелкового пути» в Китае, где располагались цветущие города, земледельческие оазисы. Но постепенно вода из оголенных человеком песков уходила вглубь, каналы переставали приносить живительную влагу, пески уходили в движение, засыпая поля, каналы, поселения.
Таким образом, на примерах мы проследили, какие изменения в природе вносила хозяйственная деятельность человека.
Развитие скотоводства сопровождалось изменением растительности и вытеснением диких травоядных животных с их коренных мест обитания. Еще большие изменения в природе произошли с развитием земледелия. Распашка степей, вырубка и выжигание под пашни лесов, сооружение ирригационных систем привели к изменению природных ландшафтов, сокращению водоносности рек, развитию эрозии почв, отразилось на видовом разнообразии животного мира.
С развитием промышленности началась интенсивная эксплуатация ископаемых недр, водных и других ресурсов. Чрезмерная эксплуатация природы привела к истощению природных ресурсов и породила проблему загрязнения окружающей среды. Взаимоотношения человека с природой из гармоничных и естественных стали превращаться в конфликтные.
Однако человечество способно найти выход из сложившегося положения и навести порядок в «собственном доме», если будет действовать в соответствии с законами природы и позволит ей поддерживать стабильность и равновесие в биосфере. Есть реальная надежда на предотвращение экологического кризиса благодаря непрерывному экологическому образованию и просвещению людей, развитию экологической культуры у каждого жителя Земли.
Экологический кризис – это критическое состояние окружающей среды, угрожающее существованию человека, которое вызвано расточительным использованием природных ресурсов и загрязнением среды. Если кризис перерастет в катастрофу – спасшихся не будет.
Стратегия выживания человечества:
↓
Энергосбережение
↓
Ресурсосбережение
↓
Регулирование численности населения
↓
Уменьшение загрязнения окружающей среды
↓
Отказ от потребительского подхода
Человечество – биологический вид, представляет собой сложную социально-политико-экономическую систему, которая называется цивилизацией или человеческим обществом. Как и любой другой организм, человек развивается благодаря непрерывному обмену веществами, энергией, информацией со средой своего обитания. Основную массу веществ и энергии человек получает от других животных и растений. Непрерывный процесс обмена веществ между человеком и природой приводит к изменению и развитию как самого человека, так и сферы его обитания. Этот процесс значительно усложняется, когда человечество выступает в природе не просто как биологический вид, а как общество.
ХХ век поставил проблему выживания человечества на первое место по значимости среди других проблем в силу появления неотвратимых признаков уничтожения уже не только целых народов, но и среды обитания.
2. Развитие производительных сил общества; увеличение массы веществ и материалов, вовлекаемых в хозяйственный оборот; преднамеренные и непреднамеренные воздействия человека на условия существования.
Древняя проблема взаимосвязи человека и природы в наше время приобрела новое, подчас грозное звучание. Технический прогресс привел к существенным изменениям природной среды. Наметилась тенденция к истощению горючих и минеральных ресурсов, загрязняется и разрушается биосфера.
С развитием производительных сил общества в хозяйственный оборот вовлекаются все более крупные массы веществ и материалов. За 100 лет человек использовал такую массу вещества, которую все реки мира ежегодно выносят в океан, и столько воды, сколько ее выносят реки за 10 лет. На каждый квадратный километр суши человек произвел более 100 тыс. т вещества. Человечество стало подлинным геологическим фактором, изменяющим природу Земли.
За последние 40 лет человек использовал ежегодно до 100 млрд. т разнообразного сырья (горные породы, ископаемое горючее) и с применением 3500 км³ воды в год перерабатывал эту массу в конечные продукты, составляющие 1-2% первоначальной массы. Остальные 98-99 % шли в отходы.
В настоящее время в промышленности, в сельском хозяйстве, в быту (в мировых масштабах) используется около 70 тыс. химических веществ, к числу которых ежегодно добавляется от 500 до 1000 новых. О подлинном их воздействии на живые организмы и человека известно очень мало:
Человек и химикаты
Количество всех зарегистрированных в мире химикатов, около …............10 000 000
из них человек соприкасается примерно с...........................................100 000
из них канцерогенными являются примерно.......................................5 000-22 000
протестировано на сегодняшний день..................................................4 000-8 000
из них в опытах на животных оказались канцерогенными................800-900
количество химикатов, канцерогенность которых
для человека на сегодняшний день доказана...................25-90
Ученые утверждают, что биосфера обладает способностью компенсировать антропогенные изменения, восстанавливать свою стабильность, устойчивость, если потребление обществом продуктов биосферы не превышает 1%. Мы превысили этот предел в 10 раз! Нарушена устойчивость экосистемы биосферы. Для того, чтобы восстановить утраченное устойчивое состояние, предлагают два пути: в 10 раз сократить численность населения планеты или в 10 раз сократить потребление ресурсов. Ясно, что и то, и другое невозможно. Президент «Римского клуба» А. Печчеи утверждает: «Решение всех экологических проблем должно исходить прежде всего из изменений самого человека, его внутренней сущности».
3. Охрана биосферы от загрязнения выбросами хозяйственной деятельности.
За последние 50 лет промышленностью выброшено в биосферу в качестве отходов производства более чем по 1 млн. т кремния, мышьяка и никеля, около 600 тыс. т цинка и свинца. Около 10% выплавляемого в мире железа (чугун и сталь) ежегодно поступает в окружающую среду вследствие коррозии и стирания. Трамвайные рельсы за 5 лет эксплуатации теряют около 20% массы. Железнодорожные рельсы стираются меньше трамвайных, но и здесь потери велики. Около 80% цветных металлов, в том числе и особо токсичных (ртуть, свинец), рассеиваются по земному шару.
Особенно велики непроизводственные траты сырья в горнорудной промышленности, где иногда до 95% добытой породы идет в отвалы.
Под влиянием разработки газовых и нефтяных месторождений площадь оленьих пастбищ только в Европейской части России сократилась за последние годы на 3,6 млн.га, а на Тюменском Севере – на 7,2 млн.га. Более чем в 2 раза упало производство оленьего мяса, которое не только употребляли в тундре, но и поставляли в другие регионы России. В озерах тундры и лесотундры раньше добывали 18,5тыс. т рыбы в год; загрязнение сделало их практически безрыбными, Подсчитано, что стоимость добытой нефти ниже, чем стоимость загубленных экосистем.
Около 50-60 лет тому назад вопрос о загрязнении биосферы в результате сельскохозяйственного производства даже не стоял. Сейчас совершенно очевидно выявилось, что широкое применение ядохимикатов (пестицидов, веществ, предохраняющих растения от вредителей и болезней) в сельском хозяйстве отрицательно сказывается на ряде животных и диких растений и далеко не безразлично для человека. Широкое применение пестицидов началось в середине прощлого века. Если в 1950г. их производилось меньше 20 наименований, в 1960г. уже 400, в 1970г. более 1000, в настоящее время – более 2000. В нашей стране и др. странах разрешено применение более 640 препаратов.
От пестицидов гибнут обитатели водоемов и суши. Так, в Чехословакии на площади 16 092га погибли практически все охотничьи животные – 16 000 зайцев, 4 000 серых куропаток, 619 фазанов и 121 косуля.
Значительное сокращение численности хищных птиц в мире связывают с поеданием птицами полуотравленных грызунов, попаданием в организм птиц пестицидов, которые нарушают кальциевый обмен и птицы начинают нести яйца с утонченной скорлупой. Известно, что грачи переворачивают яйца до 60 раз в сутки. Вполне естественно, что утонченная скорлупа не выдерживает это, и зародыш погибает.
Смертельная для человека доза нитратов 8 – 15г, допустимое суточное потребление – 5 мг/кг. При этом наблюдаются тошнота, одышка, рвота, кашель, боли в области сердца (явления острой сердечно-сосудистой недостаточности), признаки миокардита, токсического нефрита. Необходима первая помощь: обширное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух.
В организм человека 70% нитратов поступает с овощами, 20% - с водой, 6% - с мясными и консервированными продуктами. В желудочно-кишечном тракте часть нитратов всасывается в неизменном виде, другая часть, в зависимости от присутствия микроорганизмов, значения рН и др. факторов, может восстановиться в более ядовитые нитриты, аммиак, гидроксиламин. В кишечнике человека из нитратов могут образоваться вторичные нитрозамины, обладающие высоким мутагенным и канцерогенным действием (ведут к злокачественным опухолям).
Больше всего нитратов в овощах, меньше – во фруктах и ягодах. В овощах нитраты распределены неравномерно: у свеклы – в верхней части корнеплода, у моркови – в сердцевине, у капусты – в кочерыжке и в верхних листьях, у картофеля, огурцов – в кожице (у картофеля нитратов в мелких клубнях больше, чем в крупных). Из капусты нитраты улетучиваются при квашении.
При хранении овощей содержание нитратов уменьшается на 30 – 50%. При мытье и чистке овощей теряется 10 -15% нитратов, а при тепловой обработке, особенно варке – от 40% (свекла) до 70% (капуста, морковь) и 80% (картофель).
У растений содержание нитратов в различных частях неодинаково: в черешках листьев, стебле, корне содержание их в 1,5 – 4 раза выше, чем в листьях. В прохладную погоду и во второй половине дня нитратов меньше на 30 – 40%.
Нитраты и нитриты часто используются для консервирования и для окраски пищевых продуктов. Поэтому без необходимости не надо употреблять рыбные консервы и тушенку; если употреблять – то в стеклянной таре, здесь нет соединений свинца.
ПДК нитратов регламентируется ГОСТом. Для суммы нитратов натрия, калия, кальция, аммония в почве принято значение 130 мг/кг (класс опасности 3), в воде водоисточников – 45 мг/л (класс опасности 2).
Сельскохозяйственный транспорт также воздействует на биосферу, в частности, на почвы. Проход различных видов транспорта вызывает уплотнение почвы и появление на этом месте воды (в тундре). В Татарстане наблюдение на полях показало, что при проведении всех агротехнических мероприятий, без совмещения операций, до 3% площади полей уплотняется следами тракторов, сеялок, культиваторов, комбайнов и грузовых машин. Если это происходит на склоновых землях, то по следам, оставленным транспортом, бегут ручьи, унося верхний плодородный слой почвы, внесенные удобрения, даже высеянные семена. Поэтому, при возможности, надо совмещать ряд операций, вместе с пахотой проводить боронование, внесение удобрений и посев. Особенно важно это делать на склоновых землях, где пахота и все другие сельскохозяйственные операции должны производиться при проходе транспорта только поперек склона.
Экологический подход к проведению сельскохозяйственных работ, ленточное размещение лесов по окраинам полей будет способствовать сохранению полевых биогеоценозов и повышению урожайности.
4. Влияние урбанизации на биосферу.
Развитие общества сопровождается усилением его воздействия на природу, которое проявляется в процессах урбанизации, промышленного, транспортного, хозяйственного, культурно-бытового освоения территорий. На таких территориях изменяется почвенный и растительный покровы, большие площади занимают и искусственные покрытия (бетон, асфальт, железо). Новые источники энергии, жизнедеятельность большого скопления людей, промышленное производство и другие виды хозяйственной деятельности формируют особые территориальные комплексы, с огромными, чуждыми природе масштабами специфического обмена веществ, с которыми не справляются саморегулирующиеся природные системы. Происходящие изменения, связанные с изменением естественных условий данной местности, порождают экологические и социальные проблемы этих территорий.
В переводе с латинского urbs – город. Если обратиться к статистике, то в 1800г. в городах жило всего 5% населения мира, сейчас же в городах живет около 70% населения (в Японии – 80%).
Современная урбанизация как всемирный процесс обладает тремя общими чертами:
- быстрые темпы роста городского населения;
- продолжающаяся концентрация городского населения, прежде всего в больших городах (в 1990г. городов-«миллионеров» в мире насчитывалось 10, а в 2000г. их стало уже 430);
- расширение городских территорий, превращение «точечного» города в мегаполис.
Самый высокий уровень урбанизации в Северной Америке – 77,4%,
в Латинской Америке – 75,4%,
в Европе – 73,4%,
в Азии – 37,5%,
в Африке – 37,2%.
По прогнозам, к 2015г. всего 5 городов развитых стран – Токио, Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Осака и Париж – останутся в списке крупнейших мегаполисов мира. Остальные места займут Бомбей (27,4 млн. человек), Лагос (24,4 млн. человек), Шанхай (23,4 млн. человек), Джакарта (21,2 млн. человек) и др. Нью-Йорк займет лишь 11-е место с 17,6 млн. жителей.
Все население городов – люди, животные, насекомые, птицы, деревья – а также промышленные предприятия, системы коммуникаций представляют собой городские экосистемы. Эти экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, которую поглощают растения города, мизерна по сравнению с огромным количеством поступающей в города энергии от гидро- и атомных станций, месторождений нефти, газа, угля. Кроме энергии, город потребляет огромное количество воды.
Главная особенность экосистем городов в том, что в них невозможно экологическое равновесие.
Человек должен сам регулировать, как потребление городом энергии и ресурсов (сырья для промышленности и пища для людей), так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта.
Городские экосистемы тесно связаны с сельскохозяйственными или агроэкосистемами, т.к. получают и перерабатывают полученную от них продукцию, а поставляют машины, удобрения, строительные материалы, информацию (газеты, радио, телевидение).
Для современного города характерны следующие экологические проблемы:
- напряженность кислородно-углеродного баланса воздуха; в городах наблюдается тенденция понижения концентрации кислорода и увеличения концентрации углекислого газа (углекислый газ – продукт горения, основные источники его – автомобили и промышленные предприятия, использующие реакции горения);
- сильное и интенсивное загрязнение воздушного бассейна, водных источников и почвенной среды;
- в городах складывается свой тип микроклимата с ухудшенными для человека экологическими характеристиками;
- городская среда насыщена различными физическими загрязнителями: шумом, электромагнитным излучением, радиацией;
- жители города испытывают повышенные отрицательные эмоциональные и психологические нагрузки.
Загрязнение атмосферы – наиболее острая экологическая проблема современного города. Основные загрязнители атмосферы – углекислый газ, диоксид серы, угарный газ, оксиды азота. Кроме того, в воздух попадает летучая зола, содержащая силикаты, сульфиты, сульфаты, карбонаты, оксиды металлов, фосфаты, хлориды, соли щелочных металлов. Если в городе развита промышленность, то воздух загрязняется пылью, содержащей большое количество оксидов тяжелых металлов. Автотранспорт выделяет, кроме вредных газов, углеводороды, свинец и еще около 200 различных веществ. Поэтому жизненно необходимая мера – это контроль за выбросами промышленных предприятий, который осуществляют санитарно-эпидемиологические службы города, а также местные комитеты охраны природы. Контроль за выбросами от выхлопных газов автотранспорта осуществляет ГИБДД. Больше всех от выхлопных газов автотранспорта страдают дети, т.к. эти газы скапливаются в приземном слое на высоте до 1м.
Последствия воздействия вдыхаемой пыли, кроме того, что она оседает в легких, обусловлены ее химическим составом. Многие химические вещества характеризуются мутагенными (вызывают генетические изменения на клеточном уровне) и канцерогенными (способствуют образованию злокачественных опухолей) свойствами. Кроме того, с пылью в легкие попадают и микроорганизмы, в т.ч. и болезнетворные (1м³ городского воздуха содержит до 5 тыс. бактерий). Городской воздух насыщен тяжелыми положительными ионами, что ухудшает видимость, дыхание, вызывает усталость, ухудшает работу сердечно-сосудистой системы.
Уже древние «урбоэкологи» осознавали пользу озеленения. Города Двуречья (6-7в.в. до н.э.) озеленяли по периметру. «Висячие сады» Семирамиды (605-562г.г. до н.э.) имели вид террас, возвышавшихся одна над другой. На нижних террасах сажали деревья, выше – кустарники и цветы. Идея висячих садов затем была использована в Персии, Италии, России.
Но в целом уровень экологического обустройства в городах по мере их роста ухудшался. В XVIII в. на Красной площади и улицах Москвы лежал толстый слой навоза от многочисленных лошадей. В начале ХIХ в. Кельн считался одним из трех самых грязных городов мира после Калькутты и Стамбула. Чтобы не чувствовать запах нечистот, стекающих по улицам Кельна, французские солдаты, расположившиеся в городе, закрывали носы платками, пропитанными одеколоном (в переводе «кельнская вода»).
Обязательным фактором улучшения экологической обстановки в городе является озеленение. Поглощая углекислый газ и выделяя кислород, растения восстанавливают естественный баланс воздуха. На 1кг поглощенного углекислого газа выделяется 730г кислорода. Зеленая растительность выполняет роль природного воздушного фильтра, она задерживает распространение пыли, газов. Так, 1га лесного массива задерживает за сезон 30-70т пыли. Зеленые растения выделяют в воздух противобактериальные и другие полезные вещества. Зеленые насаждения создают комфортные условия микроклимата города – снижают высокие летние температуры, эффективно отражают солнечную радиацию, повышают влажность воздуха (освежающий эффект одного дерева равен эффекту 10 комнатных кондиционеров), являются механической преградой, значительно снижающей скорость движения воздуха, значительно уменьшают воздействие физических факторов: шума, электромагнитных колебаний.
Следует помнить и об эмоционально-психологическом воздействии зеленых растений на человека. Это воздействие проявляется в снятии напряжения, успокоении. Считают, что пирамидальные кроны возбуждают человека, а овальные и плакучие – успокаивают.
5. Роль человеческого фактора в решении проблем экологии.
Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека. Человек, в отличие от животных, не пассивно приспосабливается к окружающей среде, а изменяет ее в соответствии со своими потребностями. Следовательно, человек и человеческое общество обладают возможностью целенаправленного изменения окружающей среды, приспосабливая ее к своим потребностям. Влияние человека на природу особенно возросло в последние десятилетия в связи с интенсивным развитием промышленности и сельского хозяйства и может быть как положительным, так и отрицательным. Положительное воздействие человека на природу проявляется в посадке лесов, парков, садов, создании и разведении высокопродуктивных новых сортов растений и пород животных, создании заповедников, заказников, национальных парков.
В настоящее время на основе изучения пищевых цепей изменено отношение к хищникам. Их роль можно представить таким образом: истребление хищных птиц приводит к размножению змей, которые уничтожают лягушек, поедающих саранчу. Саранча, размножаясь, уничтожает посевы. Волки ловят слабых и больных особей, предотвращая этим эпизоотии среди оленей и других животных. Таким образом, совы, волки, выдры и другие хищники выполняют своего рода санитарную роль в природе.
Большое значение имеют исследования глубин океана и возможностей жизни человека под водой. Исследование морских глубин проводится во многих странах мира. Пребывание человека на дне моря дает возможность культивировать водоросли, животных, добывать полезные ископаемые.
В настоящее время перед мировым сообществом стоит проблема сохранения и всемерного улучшения жизни человека. В связи с этим исключительное значение приобретает дальнейшее развитие науки о жизни биологии. Главнейшая задача биологии – обеспечить питанием человечество, которое, по прогнозам ученых, к 2012г. увеличится до 7 млрд. человек.
6. Научно-технический прогресс и природа в современную эпоху.
Всемирная история свидетельствует о том, что человечество не всегда разумно использовало находящиеся в его распоряжении виды энергии. Оно вело опустошительные войны, неправильно и порой преступно относилось к природе. Не зная многих закономерностей природы, нарушая их, человек часто не представляет губительных последствий своей «победы» над природой. «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит» (Ф. Энгельс).
Многие государства древнего мира потеряли свое могущество, а иные (Хорезм, некоторые государства Северной Африки) совсем исчезли в результате хищнического отношения к почве. Истощение почв превращает страну в пустыню. Истребление лесов вызывает иссушение, распыление и эрозию почв.
Лес задерживает ветер и испарением воды смягчает климат. Вместе с тем лес замедляет таяние снега, и талая вода постепенно увлажняет поля, восполняя грунтовые воды. Вследствие этого в реках сохраняется постоянный уровень воды и весной не бывает наводнений. Особенно нужны леса в горах. Переплетенные корни деревьев предохраняют почву от размыва, задерживают потоки воды, препятствуют образованию оврагов. Истребление лесов привело к тому, что, например, во Франции в XVIII в. было 17 млн. га леса, в XIX в. осталось 8 млн. га. Сжигающий поля ветер сирокко распространяется в Италии в результате уничтожения лесов в Аппенинах. В последние годы уничтожаются наиболее ценные тропические леса. В Латинской Америке уже уничтожено 2/3, в Африке – 1/2 девственных лесов. За 30 лет Земля лишилась почти половины лесов, ежегодно теряя 10 – 20 млн. га. Последствия истребления лесов – наводнения, сели (грязевые потоки с гор), эрозия, смыв почвы и иссушение ее, изменение климата – сказываются во всех странах. Ежегодно вырубается 17 млн. га леса, это в 4 раза больше территории Швейцарии. В Бразилии вырубается 15 000 км² в год.
Односторонние осуществляемые изменения в природе приводят к отрицательным последствиям. Устройство водоемов повышает уровень грунтовых вод и вызывает гибель окружающих лесов. Осушение верховых болот ведет к обмелению рек и засыханию лесов.
С давних времен в России леса имели большое оборонное значение, в Великую Отечественную войну они служили прикрытием партизанам.
Деятельность человека приводит к сокращению запасов чистой воды. Промышленные предприятия, используя воду, иногда спускают в реки и озера отходы, ядовитые и вредные для растений, животных и человека. По этой причине во многих водоемах не всегда могут жить рыбы и растения. При устройстве на реках плотин часто не учитывают того, что уже миллионы лет против течения рек к их истокам идут косяки ценных видов рыб на нерест (так, амурская кета проходит в день 45км против течения). В результате прекращается воспроизводство рыбы.
Заводы, фабрики, автомобили задымляют атмосферу, поглощают большое количество кислорода и выделяют вредные газы. При использовании атомной энергии в атмосферу попадают радиоактивные излучения.
Урбанизация и добыча полезных ископаемых сокращают площадь лугов и лесов, восстанавливающих соотношение кислорода и углекислого газа в воздухе.
Промышленные отвалы (шлак, зола) и отвалы при добыче полезных ископаемых занимают территорию в несколько млн. га. Отходы производств вводят в миграцию вредные соединения, отравляя воздух, воду, почву. Загрязненные воды рек, впадая в море, отравляют его животный и растительный мир. Тонкая пленка нефти от транспорта, покрывающая поверхность океана, вызывает гибель планктона, и тем самым нарушается газообмен с атмосферой, в нее поступает меньше кислорода.
Существенно изменяется животный мир Земли. Некоторые виды животных истреблены человеком полностью. Например, стеллерова (морская) корова была уничтожена еще во второй половине XIX в. Последние табуны диких лошадей (тарпанов) также были истреблены во второй половине XIX в., европейский тур был истреблен в Европе еще раньше, в первой половине XVII в. В Швейцарии с уничтожением лесов исчезли крупные животные, не находя необходимого укрытия. К концу XIX в. были истреблены: горный козел, бобр, рысь, волк, медведь; стали редки: серна, косуля, благородный олень, дикий кабан.
Наряду с этим есть животные, расширившие ареал своего обитания – домовый воробей, перепел, малый суслик, ондатра, енотовидная собака, заяц-русак.
Итак, за исторический этап развития человеческое общество превратилось в могучую силу, равной которой не было и нет в биосфере. И если в начале этого этапа силы природы угрожали человеку, то к концу его положение изменилось – человек стал угрожать природе, в том числе и своему собственному существованию.
Грандиозность воздействия человека на биосферу проявляется в том, что человечество за время своего существования сократило общий вес биомассы Земли примерно на ¼.
Силы человека непомерны. В этом и таится опасность для человечества – природа становится слишком хрупкой и слабой.
Отрицательные последствия технического прогресса следует преодолевать, не отказываясь от технического развития вообще, а путем существенного изменения технологий, приоритетов в экономике.
7. Утилизация бытовых и промышленных отходов.
Количество накапливающегося мусора на нашей планете постоянно растет. Сейчас на каждого горожанина приходится 150 – 600кг мусора в год. В среднем принято считать, что на одного горожанина в год приходится 250кг мусора. Больше всего мусора производят в США – 720кг, далее следуют:
Австрия, Финляндия – 620кг,
Швеция – 480кг,
Бельгия, Великобритания, Германия, Италия,
Дания – 340 – 440кг.
Москвичи производят 270кг мусора в год на одного человека, в промышленных городах норма отходов 225 – 250кг/год (данные на 1995 – 1996г.г.).
Для того, чтобы в природной среде разложилась бумага, требуется от 2-х до 10 лет, консервная банка – более 90 лет, фильтр от сигареты -100 лет, полиэтиленовый пакет – более 200 лет, пластмасса – 500 лет, стекло – более 1000 лет
В составе современного бытового и промышленного мусора много крайне медленно разлагающихся пластмасс (полимерных материалов). С новыми полимерными материалами ситуация лучше – в их составе есть светочувствительные молекулярные группы, либо молекулярные группы, которые легко усваиваются микроорганизмами. В обоих случаях прочные длинные макромолекулы полимеров распадаются на части, с которыми быстро справляются микроорганизмы. Скорость разложения таких полимерных отходов возрастает во много раз, отпадает необходимость их сжигания в высокотемпературных печах или полувекового ожидания естественного разложения.
США остаются одной из самых «замусоренных» стран мира, там ежегодно образуется до 160млн. т мусора. Нагруженная этим мусором колонна десятитонных грузовиков растянулась бы от Земли до Луны.
Экологически опасен пористый стайроформ, из которого делают одноразовую посуду. Этот пластик не разлагается в природе, а при его производстве из дорогостоящей нефти в атмосферу выделяются хлофторуглероды, разрушающие озоновый слой.
В США перерабатывают всего 20% мусора, остальное концентрируется на свалках. До 1/3 этого мусора составляет тара. На упаковку американцы расходуют 75% производимого стекла, 50% бумаги, 40% алюминия, 40% пластика, 8% стали.
В некоторых штатах США полиэтилен собирают в специальные контейнеры и из него делают доски для парковых скамеек, дренажные трубы, кухонную утварь, игрушки; созданы специальные предприятия, на которых превращают бумажную тару от молока и соков в хлопья, а затем прессуют в стройматериалы (брус). Контроль бытовых отходов в США 20 лет назад стоил 10 долларов за 1т, а сегодня уже 500.
В Швеции утилизируют банки от пива и соков. В магазины возвращают 8 банок из 10. В итоге 600 млн. банок в год попадает на переплавку.
Мусороперерабатывающие заводы, построенные в Москве по западноевропейскому образцу, сильно загрязняют среду, т.к. не приобретено газоочистительное оборудование, стоимость которого равна стоимости самого завода.
С начала 80-х годов в Российской Федерации бытовых отходов стало в 2 раза больше, это миллионы тонн. С 1997г. количество мусора по стране увеличилось в 2 раза и составило 120 млрд. т в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т промышленных отходов, приблизительно по 1т на 1 москвича.
Большие проблемы возникли с окончанием «холодной» войны в связи с хранением и переработкой взрывчатых и отравляющих веществ. В 1945 – 47г.г. «лишние» боеприпасы в контейнерах были затоплены странами антигитлеровской каолиции в Балтийском море. Если эти контейнеры разрушатся, произойдет экологическая катастрофа и экосистема моря погибнет.
В настоящее время взрывчатые и отравляющие вещества перерабатывают на специальных предприятиях, из большинства таких веществ получают мирный продукт – азотное удобрение.
Переработка отходов – важнейший этап в обеспечении безопасности жизнедеятельности, способствующий защите окружающей среды от загрязнения и сохраняющий природные ресурсы.
Современное общество поставлено в условия, когда необходимо изменить модель потребления. Изменение модели потребления является одним из направлений решения экологических проблем. Суть его состоит в том, что следует наращивать производственные мощности не за счет увеличения потребления ресурсов, а за счет рационального их использования.