Тема 1.3. Экологические аспекты взаимодействия природы и общества.

 

1. Роль природы в жизни человека и общества и ключевые антропогенные факторы изменения природы.

Природа имеет, прежде всего, огромное хозяйственное значение в жизни человеческого общества. Любые предметы и продукты, применяемые или потребляемые людьми, создаются путем использования природных ресурсов.

Исключительно большое значение природе, как санитарно-гигиенического фактора. Благодаря способности воздуха, воды, почвы к естественной регенерации (восстановлению), населенные пункты не оказываются погребены под отходами производства.

Природные факторы играют ведущую роль в деятельности здравниц. Около половины лекарственных препаратов мы получаем из растений.

Особое место в интеллектуальном формировании человечества принадлежит научно-познавательной роли природы. История науки - это цепь законов природы, что последовательно открываются человеком. Общение с природой является главным средством накопления багажа знаний каждого человека.

Природа воспитывает в человеке представления о прекрасном, учит эстетическому видению мира. Она неиссякаемый источник вдохновения писателей, композиторов, художников, музыкантов.

Исключительно большое воспитательное действие природы, способствующая развитию чувства любви к Родине.

Таким образом, роль природы в жизни человека огромна. Однако он постоянно влияет на нее и часто не лучшим образом меняет.

Главными факторами нарастающего воздействия человека на природу является:

1. Научно-техническая революция

2. Демографический процесс

3. Изменения, накапливается в окружающей среде

Научно-техническая революция(НТР) невиданно расширило творческие и производственные возможности людей, поставил им на службу новые ресурсы природы, повысила экономический и культурный уровень.

Современное человечество просто не сможет существовать, если вдруг исчезнут достижения науки и техники. Научно-технический прогресс необратим, его нельзя затормозить.

Вместе с тем обнаружились и определенные негативные последствия НТР. Особенно острыми среди них являются:

1. Истощение некоторых природных ресурсов.

2. Загрязнение окружающей среды.

Большие изменения, что люди провели в рамках своего существования, стали влиять на человека. Изменения во внешней среде осуществляются быстрее, чем человеческий организм может к ним приспособиться. С одной стороны научно-технический прогресс помог людям избавиться от многих страшных болезней. Однако возросший уровень загрязненности, шумов и вибраций породили обострение некоторых болезней и возникновение новых.

В десятки раз подскочила смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных новообразований, получили распространение аллергические, психоневрологические, генетические болезни.

Таким образом, научно-технический прогресс поставил перед человечеством целый ряд новых, весьма сложных проблем, с которыми оно до этого или не сталкивалось вовсе, или они не были такими масштабными.

Вторая причина влияния человека на природу - рост народонаселения. В начале нашей эры на Земле проживало 250 млн. человек, а сейчас уже 6 миллиардов, понадобились более двух миллионов лет, чтобы накопить первый миллиард людей, четвертый миллиард добавился всего за 15 лет с 1960 по 1975 год.

Вызывает тревогу и такой фактор антропогенных сдвигов в естественной среде, как накопление некоторых изменений. Например, нарастающее сжигание топлива при одновременном сокращении растительного покрова нарушило баланс углекислого газа в атмосфере. Повышается его содержание, в связи с чем может повыситься t, измениться климат, растительные процессы.

Таким образом, давление человеческой деятельности на природу все более усиливается. Какие формы воздействия людей на природу?

1. В наибольшей степени влияние проявляется в форме организованной профессиональной деятельности людей.

2. Индивидуальная действие, осуществляемая человеком по личной инициативе, желанию или необходимости. Суммарный результат индивидуального действия в местах концентрации людей становится весьма ощутимым: толочиться травяной покров, обламываются деревья и кустарники, уменьшается количество и разнообразие птиц, загрязняются отбросами места отдыха. Большой вред наносят те, что занимаются браконьерством.

Кроме того, различают прямое и косвенное воздействие человека на природу.

Прямое– если, например, ведется открытие земли, рубка леса, добыча полезных ископаемых, зверей, птиц и так далее в конечном Итоге это ведет к уменьшению природных запасов. При прямом действии можно определить, что и в каком объеме изъято, какие меры следует принимать, чтобы восстановить.

Косвенное – воздействие на природу является следствием прямого действия. Например, рубка леса, не затрагивая другие природные ресурсы, оказывает косвенное влияние на ряд других природных ресурсов: возникают условия для водной и ветровой эрозии почв, мелеют реки и озера, исчезают жилья и укрытия для зверей.

При косвенной действия на природу не всегда можно предвидеть и учесть масштабы и размеры всех тех негативных последствий, которые могут возникнуть в ближайшее время или в далеком будущем. Поэтому непрямое воздействие может во много раз превосходить размеры прямого действия по размерах ущерба.

 

2. Эволюция взаимоотношений общества и природы.

Во взаимоотношениях человеческого общества с природой выделено

4 периода, которые отличаются по характеру этих отношений и объемом нанесенного внешней среде ущерба.

Первый, древний период характеризуется накоплением знаний о природе, приспособлением людей к ней и очень незначительным антропогенным воздействием на нее. Мышление в этот период определялся короткой формулой «Природа бесконечно могущественная».

Второй период – рабовладельческий строй и феодализм. Интенсивно развивается земледелие, скотоводство, возникают ремесла, расширяется строительство сел, городов, крепостей.

Человечество своей деятельностью начинает наносить природе чувствительного ущерба, особенно после возникновения и развития химии и получения первых кислот, пороха, красок, медного купороса. Численность населения в XV-XVII вв.>500 млн. Этот период можно назвать периодом активного использования человеком природных ресурсов, взаимодействия с природой.

Следует отметить, что в первые два периода одним из важнейших факторов воздействия человека на природу был огонь – использование отдельно созданных пожаров для охоты на диких зверей, расширения пастбищ и тому подобное. Сжигание растительности на больших территориях нанесло первый невосполнимого ущерба биосфере, привело к резким изменениям состава флоры, фауны, почв и климата в целом. Вследствие этого возникли первые локальные и региональные кризисы – значительные территории Ближнего Востока, Южной и центральной Африки превратились в каменные и песчаные пустыни.

Третий период (XVIII ст.- первая половина xx вв.) – время развития физики, техники, атомной энергии, стремительного роста численности населения (около3,5 млрд.). Это период активного развития локальных и региональных экологических кризисов, противостояния природы и человеческого общества, страшных по своим экологическим последствиям мировых войн, хищнической эксплуатации всех природных ресурсов.

Основными принципами развития общества была борьба с природой, ее покорение, господство над ней и уверенность, что природные ресурсы неисчерпаемы.

Четвертый период (последние 50 лет) характеризуется развитием глобального экологического кризиса, возникновением и развитием парникового эффекта, появлением озоновых дыр и кислотных дождей, суперіндустріалізацією, суперхімізацією, суперзабрудненням всех геосфер. Однако, особенностями этого периода является также возникновение и расширение гражданского (общественного) движения за охрану природы во всех развитых странах мира, активное международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

 

3. Ошибочные тенденции в природопользовании и

законы экологии Б. Коммонера.

До недавнего времени по отношению к природе существовали ряд «ложных тенденций».

1. Стремление «заставить» природу развиваться вопреки ее законам. Провозглашались призывы к «покорению природы», что невольно рождали отношение к ней, как к противнику.

2. Близорукость, что учитывает при действии на природу только ближайший результат, и что игнорирует возможные отдаленные последствия. Так в 1948 г. швейцарец Мюллер получил Нобелевскую премию за открытие химического препарата ДДТ для борьбы с вредными насекомыми, а сейчас ДДТ отравляет много полезных животных, растения, почву, воду.

3. Третьей негативной тенденцией, которая препятствовала организации рационального природопользования является ошибочное представление о неисчерпаемости и бесконечности природных ресурсов Земли. Например, вся растительность в США и некоторых других развитых странах не покрывает расход кислорода, и они живут на кислородном «содержании» остальной части планеты.

Реально стоит вопрос об исчерпании в ближайшие десятилетия некоторых ископаемых ресурсов. Так, например, китовый промысел в Мировом океане быстро теряет практическое значение. То есть мы видим, к чему приводит бездумная деятельность людей, игнорирование законов, которым нужно следовать в своей деятельности.

Американский ученый Б. Коммонер сформулировал законы экологии, их четыре. Значение этих законов и их умелое применение на практике позволит исключить много экологических проблем, стоящих перед человечеством.

Законы экологии Б. Коммонера:

1. «Все связано со всем».

Это только перефразирован важнейшее положение диалектического материализма о общий связь и взаимообусловленность предметов и явлений. Забвение этого принципа приводило к пагубным последствиям.

Так, без глубокого научного анализа была создана мелиоративная система на базе рек Сыр-дарья и Аму-дарья, и объявлено о победе над пустыней. Чем это обернулось для Аральского моря и всего огромного региона теперь хорошо известно. «Нельзя слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит». (Ф. Энгельс)

2. «Все должно куда-то деваться».

Этот принцип развенчивает бездумные ошибки многих людей в том, что можно навсегда избавиться от загрязнений, отправив их вместе с промышленными стоками в открытое море или выбросив через высокие трубы в атмосферу.

Ничто не «исчезает», то или иное вещество просто перемещается с места на место, может накапливаться в организмах, оказывая влияние на жизненные процессы этих организмов. Так, например, ртуть может накапливаться в рыбе, мы ее съедаем и ртуть откладывается в наших органах, то же самое с радиоактивными элементами, ДДТ и так далее

3. «Природа знает лучше».

Так, один из поразительных фактов в химии живых систем – это то, что для любой органической субстанции, вырабатываемой организмами, существует где-то в природе фермент, способный эту субстанцию разложить. Так, льняной мешок под дождем и солнцем зітліє через несколько месяцев. Но человек научился синтезировать вещества и материалы, которых нет в природе, а следовательно, отсутствуют микроорганизмы, их розчепляють. Независимость человека, что кажется, от природы оборачивается зависимостью. Много синтетических материалов накапливаются в больших количествах, отягощая существования людей.

4. «Ничто не дается даром».

Этот экологический закон объединяет в себе предыдущие три закона. Потому что глобальная экосистема является единым целым. Все, что витягувало из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Иначе хищническое отношение к природе грозит человечеству гибелью. И людям необходима в первую очередь сознание объективной необходимости учитывать законы природы, с предъявляемыми с ее стороны требованиями. Вот такая экологическая сознательность профессор Мойсеєвий назвал экологическим императивом. Концепция экологического императива предполагает, что основанием для любых природообразующих действий должен служить научно обоснованный прогноз, который дает возможность заранее оценить приближение возможных экологических кризисов и нужно сделать все чтобы этим предотвратить кризисы.

Примерами экологических катастроф является авария ядерного реактора в Чернобыле, гибель Аральского моря, исчезновение видов живой природы. Это экологические катастрофы, вызванные человеком. Кроме этого существуют еще стихийные природные экологические катастрофы. К ним относятся извержения вулканов, землетрясения, наводнения, сход снежных лавин, сели, обвалы, сильные засухи, жестокие морозы, всевозможные эпидемии и так далее Некоторые катастрофы могут влиять на эволюцию биосферы в целом, другие носят локальный характер.

Экологическая безопасность предусматривает комплекс мероприятий, направленных на предотвращение катастроф, как техногенного, так и природного характера.

 

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 1.4. Значение атмосферы в нашей жизни.

1. Прежде всего атмосфера значит для нас воздух, которым мы дышим. Без еды человек может обходиться пять недель, без воды – пять дней, без воздуха – едва пять минут.

Воздух необходим для дыхания всем живым организмам, поэтому основной потребитель воздуха в природе – флора и фауна земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за десять лет.

2.Атмосфера регулирует тепловой обмен Земли, способствует перераспределению тепла по земному шару. Это «одеяло» Земли, предохраняющее ее от чрезмерного остывания и нагревания. Благодаря этому на Земле не бывает резких изменений от мороза до жары и наоборот. Если бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение только одних суток амплитуда колебаний температуры поверхности нашей планеты достигала бы 200^оС Днем стояла бы сильная жара (более 100^оС) а ночью – мороз (около –100^оС). Еще большая разница была бы между зимними и летними температурами. В действительности средняя температура Земли благодаря атмосфере составляет около 15^оС.

3.Газовая оболочка – надежный щит, который спасает все живое на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи.

4. Атмосфера защищает нас и от «звездных осколков». Размеры метеоритов в подавляющем большинстве не превышают величины горошины. С огромной скоростью (от 11 до 64 км/с) они под влиянием земного притяжения врезаются в атмосферу планеты, раскаляются за счет трения о воздух и на высоте около 60-70 км. преимущественно сгорают. Если бы отсутствовала атмосфера, на Землю падали бы не только мелкие, но и крупные космические осколки. Когда число частиц, вторгшихся в атмосферу Земли, особенно большое, создается впечатление «звездного» дождя.

5. Велико значение атмосферы и в распределении света. Воздух атмосферы разбивает солнечные лучи на миллионы мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение, к которому привык человек.

6. Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т. е. фиолетовые, синие и голубые. С высотой, по мере уменьшения плотности и засоренности воздуха, т. е. количества частиц, рассеиваются, цвет неба становится темнее и переходит в густо-синий, а в стратосфере – в густо-фиолетовый.

7. Атмосфера является той средой, где распространяются звуки. Без воздуха на Земле царила бы тишина. Мы не слышали бы друг друга, ни пения птиц, ни шума леса, ни завывания ветра. Не была бы возможна человеческая речь.

8. Атмосфера выполняет чрезвычайно важную роль в перераспределении влаги на земном шаре. Вода поступила в атмосферу в виде пара переносится на огромные расстояния и затем снова выпадает на Землю. Атмосфера является средой, где образуется климат, ветры, дожди, в ней «делается погода», что имеет такое большое значение для всех нас и народного хозяйства.

Таким образом, значение атмосферы в нашей жизни весьма многогранно, но прежде всего, конечно, наличие воздуха требует нормальная жизнедеятельность людей, и не просто воздух, а его определенной чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира и многое другое.

 

2. Состав и основные источники загрязнения атмосферы

Газовый состав атмосферы у поверхности Земли следующий:

азот – 78,0% (по объему)

кислород – 21,0%

аргон – 0,9 %

СО₂ - 0,03%, а также незначительное количество неона, гелия, криптона, ксенона, водорода, озона.

Состояние воздушного бассейна определяется концентрацией вредных веществ. Различают естественные и искусственные источники загрязнения атмосферы.

Естественное загрязнение атмосферы происходит при извержении вулканов, выветривании горных пород, бурях, лесных пожарах (которые возникли от ударов молнии). В атмосфере постоянно присутствуют всевозможные бактерии, споры грибов, пыль от растений и так далее

Однако, природные загрязнители воздушной среды является составной частью единой природной системы - биосферы и за миллионы лет совместного развития достигли высокой степени взаимного уравновешивания.

Что же касается загрязнителей, то их действие часто враждебная естественным процессам, нарушает их естественное развитие.

К источникам искусственного загрязнения атмосферы относятся:

- топливно-энергетический комплекс, который является самым мощным источником поступления загрязняющих веществ в атмосферу – до 41% общих выбросов. В процессе переработки и сжигания минерального топлива, особенно угольной, происходит образование самых больших масс твердых частиц, углекислого газа, оксидов серы и азота, а также целого ряда оксидов металлов.

- следующий мощный источник загрязнения атмосферы – промышленность. И здесь одним из главных загрязнителей воздушной среды являются металлургические предприятия. Очевидно, многим приходилось видеть разноцветный дым, закрывающий небо над металлургическим заводом и уходящая далеко за горизонт. Этот дым насыщен окисью углерода, сернистым ангидридом, окислами азота, сероводородом, аммиаком, бензолом и другими ядовитыми веществами, количество которых во много раз превышают допустимые.

Немалую долю в загрязнение атмосферы вносят предприятия нефтяной промышленности. Только один нефтеперерабатывающий завод мощностью 12 млн.т почти на всех стадиях технологического процесса ежегодно выбрасывает в атмосферу более за 500т углеводов, 600т окислы углерода, 310т сернистого ангидрида, сірководеню и др. веществ.

Строительная промышленность является источником загрязнения воздуха цементной пылью, содержащий кремнезем, глинозем, окись кальция, окись магния, окись железа.

С середины ХХ века. на атмосферный режим все больше влияет развитие химической промышленности. Особо опасные предприятия по производству аммиака, азотной, серной и фосфорной кислот, заводы минеральных удобрений.

Особую проблему создают загрязнение атмосферы выхлопными газами автомобильного и авиационного транспорта, а также сельскохозяйственных машин

Свой вклад в загрязнение атмосферы вносит и сельское хозяйство, где основными загрязнителями являются животноводческие и птицеводческие комплексы (в этом случае в атмосферу поступает аммиак, сероводород и др. газы), пестициды и др. химические препараты (особенно сильно загрязняется атмосфера при авиахимической обработке полей и лесов химическими препаратами).

Особо нужно отметить проблему радиоактивного загрязнения атмосферы, которая возникла в 1945 г. после взрыва сброшенных американскими самолетами атомных бомб на Хиросиму и Нагасаки. Потом долгое время проводили наземные испытания атомного оружия. В настоящее время основными источниками радиоактивного загрязнения атмосферы являются заводы по переработке и обогащению урановых руд, по производству ядерного топлива, атомные электростанции, судовые и ракетные установки, научно-исследовательские учреждения соответствующего профиля.

 

3. Влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и население

Последствия естественного загрязнения атмосферы можно проиллюстрировать, прежде всего, на примере вулканической деятельности. Усиление вулканической деятельности в некоторые периоды геологической истории сопровождалось выбросом в атмосферу огромного количества пыли вулканического пепла. Пыль играет роль экрана для солнечной радиации, поэтому скопления вулканического пепла в атмосфере – одна из причин резкого похолодження климата.

Вулканы выбрасывают в атмосферу также ядовитые газы, негативно влияющие на живые организмы близлежащих территорий.

Широко распространенное явление – вынос морских солей. Густые туманы и водяная пыль, возникающие в нижних слоях атмосферы, над океаном, при испарении влага поставляет в воздух кристаллы морских солей. Эти соли усиливают коррозию металлов на побережье.

Пыльца многих растений негативно сказывается на здоровье людей.

Последствия искусственного или антропогенного загрязненияатмосферы еще разнообразнее.

1. В первую очередь загрязнение атмосферы отражается на здоровье людей и проявляется прежде всего в поражении верхних дыхательных путей (бронхиальная астма, хронические бронхиты, аллергии).

2. Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур. При более длительной действия растения погибают.

3. Выпадают кислотные дожди, которые вызывают повышение кислотности почвы, что также отражается на растениях. Снижается эффективность применяемых минеральных удобрений на пахотных землях.

4. Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процесс коррозии металла. Установлено, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а Аl - в 100 раз быстрее, чем в сельской местности.

6. Разрушаются здания, сооружения, бесценные памятники истории и культуры.

7. Увеличение задымленности воздуха ведет к ухудшению микроклимата города: увеличению числа туманных дней, уменьшению прозрачности атмосферы и, следовательно, к снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации. Образуется смог – смесь тумана с дымом. Лондонский смог 1952г. за три-четыре дня погубил более 4тыс. людей. Английские специалисты определили, что он содержал несколько сотин тонн дыма и сернистого ангидрида

8. К последствиям загрязнения атмосферы относятся также появление парникового эффекта и образование озоновых дыр.

10. Загрязнение атмосферного воздуха наносит в результате большой экономический ущерб. (Ущерб от потери трудоспособности, расходы на медицинское обслуживание, ущерб, наносимый ежегодно экономике страны в результате коррозии и разрушения материалов, гибели растений, сокращению урожайности сельскохозяйственных культур.)