Окружающая среда. Окружающая среда и техногенные системы

• Название: Окружающая среда и техногенные системы
• Анкор: Окружающая среда
• Дата: 19.04.2023
• Размер: 76.39 Kb.
• Имя файла: okruzhaiushchaia_sreda_12820933 2.docx
• Тип: Документы; #1073274
• страница: 2 из 3

2. Влияние техногенных систем на окружающую среду

1. Развитие производительных сил общества и рост численности населения

Демографический взрыв. Это резкое увеличение народона- селения, связанное с изменением социально-экономических и общеэкологических условий жизни, включая уровень здраво- охранения.

Человечеству, которое появилось около 600 тыс. лет назад, потребовалось 500 тыс. лет, чтобы его численность возросла от нескольких сотен тысяч до 1 млрд. человек (1830 г.). Ситуация за- метно изменилась в XVIII–XIX веках. Население перешло от со- стояния медленного роста к эпохе взрывообразного увеличения. Последние 150 лет население Земли продолжает расти. В 1930 г. численность населения Земли превысила 2 млрд. человек; через 30 лет (1960 г.) она достигла 3 млрд.; через 15 лет (1975 г.) – 4 млрд. человек. Затем еще через 12 лет (1987 г.) численность населения перевалила отметку 5 млрд. человек. Такой прирост продолжается, составляя примерно 90 млн. человек в год.

Если посмотреть на темпы роста численности населения, то для удвоения ее вначале потребовалось 25 тыс. лет, затем соот- ветственно 2 тыс., 800, 200, 50 (в период 1920–1970 гг. население планеты увеличилось с 1,8 до 3,6 млрд. человек), а для нового уд- воения численности потребуется всего 25–35 лет.

Демографический взрыв явился результатом резкого сниже- ния смертности во всех возрастных группах, которое стало воз- можным благодаря развитию медицины и здравоохранения, ус- пехам в борьбе с эпидемиями и голодом. Средняя продолжитель- ность жизни людей в неолите составляла 18 лет, в Древнем Риме 25 лет, а уже в 1900 г. – 50 лет, в 1970 г. – 73 года.

С середины XVIII до начала XIX вв. численность населения росла в тех странах, которые относят к категории развитых. Но с 1950 г. центр роста переместился в развивающиеся страны. И ес- ли в развитых странах ежегодный прирост численности населе- ния составляет 0,6%, то в развивающихся – 2%. Разница объясня- ется тем, что в развивающихся странах дети служат источником дополнительного дохода. В развитых странах эти факторы мно- годетной семьи отсутствуют. В них преобладают другие факто- ры: удовлетворение психологической потребности в воспитании детей, стремление дать им образование, наличие частной собст- венности, переходящей по наследству.

Распределение численности населения в различных регио- нах планеты имеет следующие особенности:

1. 
   в Европе – высокая плотность, слабый прирост населения;
   
2. 
   в Сибири и Северной Америке – низкая плотность, слабый прирост населения;
   
3. 
   в Центральной Америке, Африке, Востоке – низкая плот- ность, быстрый прирост населения;
   
4. 
   в Индии, Китае, Юго-Восточной Азии – высокая плот- ность, быстрый прирост населения.
   

Рекорд по перенаселенности принадлежит Египту (1 тыс. чел./км²); самые высокие темпы роста – в Индии (1945 г. – 300 млн. чел.; 1975 г. – 600 млн. чел.).

Урбанизация – это рост и развитие городов; увеличение удельного веса городского населения; преобразование сельской ме- стности; процесс повышения роли городов в развитии общества.

Общая площадь урбанизированной территории Земли со- ставляла в 1980 г. 4,7 млн. км², в 2070 году ожидается 19 млн. км² – это 13% всей и более 20% пригодной для жизни территории суши. А уже к 2030 г. практически все население Земли будет проживать в поселениях городского типа.

Жизнь в городах имеет ряд преимуществ: более разнообразен выбор профессии, больше рабочих мест, город дает возможность выбрать работу по более узкой специальности, оптимальная сис- тема жизнеобеспечения. В среднем 75% сельских мигрантов улучшают в городах свое экономическое положение.

Отрицательные стороны жизни в городах: нарушение естест- венной среды; загрязнение почвы, воды, воздуха; повышенный шум; темпы развития инфраструктуры не успевают за темпами роста численности населения.

Рост городов порождает существенные изменения во взаимо- отношении человека и биосферы. Крупный город изменяет все компоненты природной среды: атмосферу, растительность, поч- ву, рельеф, подземные воды, климат. Перепады температур, от- носительной влажности между городом и его окрестностями со- измеримы с передвижением человека в естественных условиях на 20  по широте. В городе изменены гравитационное, электриче- ское, магнитное поле Земли. Влияние города на недра распро- страняется на глубину 0,5–0,8 км. Иными становятся условия пи- тания подземных вод и их химический состав.

Климатические условия в больших городах хуже, чем в сред- них и малых городах. Большие города получают на 15% меньше солнечной радиации, на 10% больше дождя и других осадков, на 10% больше облачных дней, на 30% больше тумана летом и на 100% зимой.

Научно-техническая революция – это качественное изме- нение производительных сил общества на основе превращения науки в ведущий фактор общественного развития, непосредст- венную производительную силу. Научно-техническая революция характеризуется резким ускорением развития науки и техники, обусловленным необходимостью удовлетворения общественных потребностей, выходящих за рамки имеющихся форм использо- вания природных, материальных и трудовых ресурсов.

Научно-техническая революция дает возможность с меньши- ми затратами труда вовлекать в производство огромные массы природных ресурсов. Только за один XIX в. человечество извлек- ло из недр Земли 23 млн. т свинца, 11 млн. т цинка, 10 млн. т се- ребра, 11 тыс. т золота, 28 тыс. т алюминия. В XX в. человек еже-

годно выносил на поверхность 4 км³ горных пород. По сравнению с 1965 г. мировое сжигание каменного угля возросло в 2,5 раза; нефти – в 4; дров – в 1,8 раза. К 1972 г. человек освоил и изменил в различной степени природные ландшафты на 55% территории.

Начиная с 1900 г. потребление сырья промышленности воз- росло в 100 раз. В настоящее время на одного жителя Земли до- бывается и выращивается 20 т сырья, которое перерабатывается в конечные продукты массой 2 т. Хозяйственной деятельностью охвачено более 30% суши (60 млн. км²).

В процессе переработки сырья возникает множество веществ. Человеком синтезировано около 10 млн. химических соединений. В больших масштабах производится 50 тыс., а в особо крупных – 5 тыс. наименований. При этом 90% сырья уходит в отходы. Из двух тонн конечного продукта выбрасывается не менее 1 т.

В целом все геохимическое воздействие человека на приро- ду в настоящее время определяется следующими факторами:

1. 
   Синтезировано большое количество химических веществ, которые отсутствовали раньше в естественных условиях;
   
2. 
   Полученные вещества обладают такими качествами, кото- рых нет у природных соединений;
   
3. 
   Построена широкая сеть различных коммуникаций (газо- и нефтепроводов, шоссейных и железных дорог, линий электропе- редач и электросвязи). В итоге происходит массовая транспорти- ровка сырья и энергии из районов добычи в районы переработки и потребления;
   
4. 
   Интенсивно развивается сельское хозяйство, в результате чего увеличивается потребление удобрений и средств защиты растений;
   
5. 
   Создана разветвленная сеть тепло- и электросетей, транспортных магистралей и радиотехнических устройств. Это привело к появлению в биосфере нового вида загрязнения – энергетического.
   

В результате этого сокращается видовое разнообразие, нарушены естественный круговорот веществ и естественный энергетический обмен [3].

2. Характер и особенности воздействия техногенных систем на окружающую среду

1. 
   Изменение границ оптимальных и лимитирующих факторов. Своей деятельностью человек способен изменять силу действия и число лимитирующих факторов, а также сужать или расширять границы оптимальных значений факторов среды. На- пример, уборка урожая связана с извлечением из почв элементов минерального питания культурных растений и переходом неко- торых из них в разряд лимитирующих факторов для вновь поса- женных культур.
   
2. 
   Сокращение численности популяций. Животные, птицы и насекомые находят смерть на дорогах под колесами автотранс- порта, а также при проведении полевых работ. Перелетные птицы сгорают в газовых факелах, где сжигают отходы газа и нефти; по- гибают на проводах и опорах линий электропередач. Загрязняю- щие вещества наиболее опасны для растений, они вызывают ожо- ги, а при высоких концентрациях и гибель отдельных особей. Изменяется половая и возрастная структура популяции; числен- ность особей сокращается до таких пределов, что затрудняется поиск брачных партнеров. Из-за загрязнения среды нарушаются циклы размножения, уменьшается количество беременных самок, детенышей в помете, растет смертность новорожденных. Распа- дается ареал вида, сокращаются площади местообитаний, изоли- руются и исчезают мелкие островки его обитания.
   

3. Изменение характера функционирования экосистем.

а) Изменение цепей питания и экологических пирамид. В ес- тественных условиях на более высоких звеньях пищевой цепи не бывает большого количества биомассы, а человек нарушил дан- ный принцип по отношению к своей популяции и к популяции сельскохозяйственных видов животных и растений. Это стало возможным из-за вложения в экосистемы дополнительного коли- чества вещества и энергии, что привело к изменению круговорота веществ. При этом чаще всего накапливаются отходы производ- ства или какие-либо неиспользованные вещества, загрязняющие окружающую среду.

б) Изменение границ экологических ниш организмов. Вслед- ствие выравнивания условий мест обитания и урбанизации орга- низмов усиливается сближение близких в экологическом отно- шении видов, конкуренция между ними, что ведет к обеднению генофонда и расширению возможностей для внедрения в экоси- стему несвойственных ей организмов.

в) Изменение динамики экосистем. Осушение болот, вырубка лесов, пожары и другие виды антропогенной деятельности раз- рушают или нарушают конечные, то есть климаксные, стадии экосистем, заменяют их промежуточными сообществами. В сво- их интересах человеком нередко поддерживаются экосистемы на промежуточных стадиях в течение длительного времени, напри- мер сохраняются лиственные леса на месте коренных хвойных, поскольку они более ценны в рекреационном отношении (для от- дыха) или устойчивы к загрязнениям атмосферы.

г) Обеднение генофонда. Сокращение числа видов уменьшает сложность экосистем. Разрушаются межвидовые отношения: хищник – жертва, опылитель – опыляемое растение, симбиотиче- ские связи. Световое, звуковое, химическое загрязнение наруша- ет сложившиеся системы сигнализации в природном сообществе между видами. Происходит обеднение генофонда биосферы вследствие вымирания видов, снижение их популяционного раз- нообразия и численности особей во всех сокращающихся по тер- ритории популяциях. Ежедневно из общего числа видов исчезает один вид животных и еженедельно – один вид растений.

д) Сокращение территорий, занятых естественными экоси-стемами. В настоящее время распахано примерно 12% суши, 25% частично или полностью занимают культурные пастбища. В промышленно развитых странах под всеми автодорогами и насе- ленными пунктами занято площади в расчете на 1 год – 3000 км².

4. Влияние человека на функции живого вещества в био- сфере.

а) Изменение постоянства (константности) живого веще-ства. Условием постоянства массы живого вещества в биосфере является сохранение условий, обеспечивающих нормальную про- дуктивность сообществ. Они нарушаются в результате истощения почв, замены более продуктивных экосистем менее продуктив-

ными, при отчуждении земель под различные виды строительства и т.п. Все это приводит к уменьшению объема биомассы на Зем- ле. За счет повышения человеком продуктивности агропромыш- ленных систем потери живого вещества не компенсируются.

б) Изменение транспортной и рассеивающей функции живо-го вещества. Человек вынужден в результате своей деятельности перемещать в пространстве большие массы ценных веществ. На- пример, при вырубке с 1 гектара соснового леса с древесиной удаляется 100 кг калия, 330 кг кальция, 70 кг магния, 20 кг фос- фора и 250 кг азота. Эти потери не компенсируются. Рассеиваю- щие функции живого вещества усиливаются в результате исполь- зования человеком всех видов ресурсов. Из 7 млрд. т железа, на- ходящегося в обороте всех видов промышленности, примерно 120 млн. т рассеивается ежегодно.

в) Изменениедеструктивной иконцентрационнойфункции.Усиление человеком деструктивных процессов в биосфере проис- ходит в результате извлечения ресурсов из недр, а также воздейст- вия на поверхность литосферы. Только обработкой почв ежегодно разрушаются и выносятся в океан или перемещаются в пределах материков воздушными и водными потоками миллиарды тонн ма- териала, в том числе наиболее ценной части почвы – гумуса.

5. 
   Изменение временнóго фактора биосферных процессов. Весь период развития жизни на Земле можно уместить в 4 млрд. лет. Время появления самого человека – 600 тыс. лет назад. Если сравнить эти цифры, то выходит, что период биогенеза и период ноогенеза несопоставимы по продолжительности, а также по ин- тенсивности проходящих процессов. Нарушение временнóго фактора приводит к несоответствию темпов изменения среды (под действием человека), с одной стороны, и изменения адапта- ционных возможностей организма – с другой.
   

Все вышеназванные процессы воздействия человека на био- сферу приводят к экологическим кризисам. Экологический кри- зис – ситуация, которая возникает в экосистемах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов. В более широком смысле экологический кризис – кри- тическая фаза в развитии биосферы, при которой происходит ка-

чественное обновление живого вещества (вымирание одних ви- дов и возникновение других).

В развитии биосферы и цивилизации выделяют следующие экологические кризисы:

1. 
   Предантропогенный кризис (аридизации);
   
2. 
   Обеднение ресурсов собирательства и промысла для чело- века;
   

З. Перепромысел крупных животных (кризис консументов);

4. 
   Кризис примитивного поливного земледелия;
   
5. 
   Кризис недостатка растительных ресурсов и продовольст- вия (кризис продуцентов);
   
6. 
   Глобальное загрязнение среды и угроза истощения ресур- сов (кризис редуцентов). Начался 30-50 лет назад и продолжается по настоящее время;
   
7. 
   Глобальный термодинамический кризис (тепловое загряз- нение);
   
8. 
   Глобальное исчерпание надежности экосистем [1, 3].
   

3. Основные типы загрязнений и вредных воздействий

1. Физические загрязнения:

• 
  радиоактивное;
  
• 
  тепловое;
  
• 
  шум и вибрация.
  

2. Химические загрязнения.

3. 
   Биологические загрязнения:
   

• 
  микробиологическое.
  
• 
  изменения биоценозов из-за внедрения новых растительных или животных видов.
  

4. Эстетический вред:

• 
  нарушение естественной среды грубой урбанизацией или малопривлекательными постройками;
  
• 
  строительство индустриальных центров в девственных или практически не затронутых человеком биотопах.
  

Загрязнение окружающей среды – это любое внесение в ту или иную экосистему (биогеоценоз) несвойственных ей живых

или неживых компонентов, физических или структурных изме- нений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии и информации с непременными последствиями в форме снижения продуктивности или разруше- ния данной экосистемы. Загрязнением можно также считать превышение естественного среднемноголетнего уровня указан- ных изменений в среде.

Виды вмешательства человека в естественные процессы в биосфере можно сгруппировать по следующим категориям за- грязнений:

ингредиентное загрязнение, или внесение в окружающую среду (ОС) химических веществ, которые количественно или ка- чественно чужды естественным биогеоценозам;

параметрическое (физическое) загрязнение, связанное с из- менением качественных параметров окружающей среды;

биоценотическое загрязнение, которое заключается в воз- действии на состав и структуру популяций живых организмов, населяющих биогеоценоз;

стациально-деструктивное загрязнение (стация – место обитания популяции), изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования, связанное с оптимизаци- ей природы в интересах человека.

В отличие от естественных антропогенные помехи часто приводят не к отбору наиболее приспособленных особей, а к мас- совому вымиранию организмов. Это обусловлено следующим:

1. 
   нерегулярностью действия, а значит, и непредсказуемо- стью в последствиях для организмов, а также высокой интенсив- ностью изменений, которая превышает их адаптационные воз- можности.
   
2. 
   неограниченными возможностями действия их на орга- низм (вплоть до уничтожения), что присуще и природным факто- рам, и процессам, но лишь в редких случаях [5].
   

1. Биологические уровни воздействия загрязнений биосферы

1. 
   Молекулярно-генетический уровень. Прямое мутагенное действие физических и химических факторов заключается в из- менении генетической информации живых организмов:
   

• 
  генетические мутации в половых клетках ведут к развитию патологических состояний у потомков;
  
• 
  мутации в соматических клетках стимулируют онкологиче- ские заболевания особей в живущем поколении.
  

2. 
   Биомембранный уровень. В зависимости от характера за- грязняющего вещества наблюдаются эффекты:
   

• 
  нарушение проницаемости мембран (к этому приводят пес- тициды, соли меди и других тяжелых металлов, оксиды азота, се- ры, озон, металлоорганические соединения);
  
• 
  изменение величины мембранного потенциала (катионы никеля и других металлов);
  
• 
  нарушение структуры мембран (пестициды, нитросоедине- ния, озон);
  
• 
  фотодеструкция растительных клеток и их мембран, разру- шение хлорофилла (пестициды).
  

Эти эффекты возможны благодаря биотрансформации и био- деградации загрязняющих веществ. Биотрансформация включа- ет в себя растворение вещества в воде, его окисление или восста- новление. Биодеградация – это расщепление молекулы на фраг- менты и взаимодействие их с веществами клетки. После этих двух процессов загрязнители могут иметь следующие преобразо- вания:

• 
  расщепление и утилизация либо вывод из организма от- дельных фрагментов вещества;
  
• 
  преобразование в водорастворимые формы и их вывод из организма;
  
• 
  преобразование в более токсичные соединения (например, полициклические ароматические соединения преобразуются в фенолы);
  
• 
  связывание веществ с белками и их «консервирование» в неактивной форме (например, кадмий, медь, цинк связываются с белками и накапливаются в печени, почках, селезенке).
  

Процессы биотрансформации и биодеградации протекают во всех биосистемах различного уровня.

3. 
   Популяционно-видовой уровень. В настоящее время под угрозой уничтожения находятся 25–30 тыс. видов растений, 10 тыс. видов беспозвоночных животных, 500 видов моллюсков,
   

500 видов птиц, 230 видов млекопитающих, 110 видов рыб, 60 видов земноводных.

Причины исчезновения видов – охота и рыболовство, бра- коньерство, разрушение мест обитания вида, интродукция, за- грязнение биосферы вредными веществами.

4. 
   Биогеоценотический уровень. Биогеоценоз – это сово- купность на известном протяжении земной поверхности одно- родных природных явлений: атмосферы, горной породы, гидро- логических условий, растительности, животного мира, микроор- ганизмов и почвы. Биогеоценозу присущи специфика взаимодей- ствий слагающих его компонентов, их особая структура и опреде- ленный тип обмена веществ и энергии между собой и другими субъектами природной среды. Биогеоценоз является минималь- ной по протяженности и иерархическому уровню экосистемой. Загрязнение биосферы приводит к нарушению его структуры, взаимосвязей, пищевых цепей, потоков энергии и информации. В итоге устойчивость биогеоценоза резко снижается [2].
   

5. Воздействие техногенных систем

начеловека исоциальнуюкомпонентусреды

Главными негативными факторами воздействия техногенных систем на популяцию человека и его здоровье являются следующие. Канцерогенные факторы. Среди физических факторов, а также химических веществ, поступающих в биосферу, наиболее опасными являются канцерогены. Это вещества, способные вы- зывать в живых организмах злокачественные новообразования. К физическим канцерогенам внешней среды относят УФ-лучи в больших дозах, рентгеновские лучи, радиоактивные загрязнения.

Наиболее сильным химическим канцерогеном является бенз(а)пирен, который образуется при сгорании угля, нефти, сланцев в отопительных системах промышленного и бытового назначения. С дымовыми газами он поступает в биосферу.

Тератогенные факторы. Эта группа веществ вызывает поро- ки индивидуального развития и уродства у потомков. Загрязните- ли этой группы могут менять генотип организма в целом, отдель- ных групп клеток и органов и не изменять генотип организма. Те- ратогенным может быть любой естественный фактор, если интенсивность его воздействия оказывается больше оптимальной.

Мутагенные факторы. К ним относятся химические веще- ства и физические факторы среды, воздействие которых на жи- вые организмы вызывает появление мутаций. К ним относят пес- тициды, азотистые удобрения, тяжелые металлы, некоторые ле- карства, вирусы, бактерии. Мутагены способны проникать в клетки и поражать их генетический аппарат (ДНК).

Ингибирующие факторы. Эти факторы замедляют или ос- танавливают нормальное течение естественных биологических или биохимических процессов в организме отдельного человека или группы людей.

Некротические факторы. Некроз – это процесс омертвения тканей, чаще всего этот процесс характерен для растительных ор- ганизмов, но может проявляться у животных и человека

Токсичные факторы. Эти факторы вызывают отравление организма. В основном это вещества, попадающие в него из внешней среды

Все перечисленные факторы могут воздействовать пооди- ночке или в различном сочетании друг с другом.

Взаимосвязь экологического и экономического вреда. Помимо вредного влияния на здоровье людей, загрязнение био- сферы наносит огромный ущерб экономике. Деление вреда на экономический и экологический логично вытекает из самой сис- темы взаимодействия общества и природы, где функционируют две подсистемы – экономическая (техносфера) и экологическая.

Все виды ущерба можно подразделить на две группы: ис- числимые (стоимостные, или натуральные) и условно-исчис- лимые (практически не поддающиеся количественной оценке).

1. 
   Исчислимый ущерб делится на экономический и соци-ально-экономический.Экономическийущербвключает в себя:
   

• 
  потери в результате недополученной промышленной, сель- скохозяйственной и лесохозяйственной продукции;
  
• 
  потери вследствие снижения продуктивности биогеоценозов;
  
• 
  затраты, обусловленные сокращением срока службы зданий и сооружений; потери сырья, топлива и материалов, вызванные выбросами и сбросами; затраты на ликвидацию последствий от загрязнения;
  
• 
  затраты на восстановление или поддержание равновесия в экосистемах;
  
• 
  потери производства, вызванные снижением эффективности труда (она обусловлена ростом заболеваемости).
  

К социально-экономическому ущербу относятся: затраты в области здравоохранения и социального обеспечения в связи с ростом заболеваемости; затраты на сохранение рекреационных ресурсов; потери вследствие миграции, вызванной ухудшением качества среды.

2. 
   Условно-исчислимый вид ущерба подразделяется на со- циальный и экологический.
   

К социальному ущербу относятся: эстетический вред от де- градации ландшафтов; рост смертности, патологических измене- ний в организме людей; психологический ущерб вследствие не- удовлетворенности населения качеством среды.

Экологический ущерб составляют необратимые разрушения уникальности экосистем, исчезновение некоторых видов флоры и фауны, генетический ущерб [2].

6. Критерии оценки изменения природной среды

1. 
   Атмосферный воздух. Критериями оценки качества атмо- сферного воздуха являются критические нагрузки (максимальные значения выпадений) и критические уровни загрязняющих ве- ществ (максимальная концентрация). Параметры устанавливают- ся для наземной растительности, лесных и водных экосистем по веществам: NО₂, SО₂, НF, кислоты, щелочи.
   
2. 
   Водные объекты. Для водных объектов критериями явля- ются химические и биологические показатели. Химические пока- затели – концентрации наиболее опасных токсикантов, в том числе обладающих свойствами аккумуляции. Для совокупной оценки используют расчетный суммарный показатель для хими- ческих веществ, концентрация которых превышает ПДК. Биоло- гические показатели – характеристики развития фито-, зоопланк- тона, зообентоса, запасов ихтиофауны, степень эвтрофизации во- доемов.
   
3. 
   Почва. В оценке состояния почв основными критериями экологического неблагополучия являются показатели физической деградации почв, химического и биологического загрязнения. Величины параметров устанавливают для следующих показате- лей: площадь земель, выведенных из сельскохозяйственного обо- рота; степень нарушения гумусового горизонта; изменение уров- ня грунтовых вод; радиоактивное загрязнение; превышение ПДК для химических веществ.
   
4. 
   Растительность. Критерии оценки состояния раститель- ности: уменьшение биологического разнообразия; снижение плотности популяций видов-индикаторов; изменение площади лесов; уменьшение запасов древесины; процент поврежденных деревьев; площадь посевов, пораженных вредителями; уменьше- ние ареалов редких видов.
   
5. 
   Животный мир. Критерии состояния животного мира: уменьшение биологического разнообразия; снижение плотности популяций видов-индикаторов, снижение численности охотни- чье-промысловых видов.
   
6. 
   Биогеохимическая оценка. При биогеохимической оцен- ке ОС рассматривают провинции с резким изменением состава химических элементов. Основные показатели: соотношение угле- рода и азота в почвах, поверхностных водах, растениях; содержа- ние токсичных элементов в растениях.
   
7. 
   Оценка степени деградации наземных экосистем. По скорости нарастания изменений выделяют четыре класса дина- мики экосистем:
   

• 
  стабильные и слабые динамичные со скоростью изменений
  

0,5% площади в год;

• 
  умеренно-динамичные: 1,0–2,0% в год (полная смена про- исходит за 50–100 лет),
  
• 
  средне-динамичные: 2,0–3,0% (полная смена за 30–50 лет);
  
• 
  сильно-динамичные: 3,0–4,0% в год (полная смена за
  

25 лет) [2].

7. Глобальные изменения биологического разнообразия

Биологическое разнообразие является основой жизни на Зем- ле, одним из важнейших жизненных ресурсов. Под биологиче- ским разнообразием понимают все виды растений, животных, микроорганизмов, а также экосистемы и экологические процессы, частью которых они являются. Биологическое разнообразие рас- сматривается на трех уровнях: генетическом, видовом и экоси- стемном. Генетическое разнообразие представляет собой объем генетической информации, содержащейся в генах организмов, на- селяющих Землю. Видовое разнообразие – это разнообразие ви- дов живых организмов, обитающих на Земле. Разнообразие эко- систем касается различных сред обитания, биотических сооб- ществ и экологических процессов в биосфере, а также огромного разнообразия сред обитания и процессов в рамках экосистемы.

Число видов организмов, населяющих Землю, очень велико: по различным оценкам оно составляет величину от 5 до 80 млн Четкая таксономическая принадлежность установлена для 1,4 млн видов. Из этого известного числа видов 750 тыс. – насе- комые, 41 тыс. – позвоночные животные, 250 тыс. – растения. Остальные виды представлены беспозвоночными, грибами, водо- рослями, микроорганизмами.

Человеком используется в пищу около 7 тыс. видов растений, но 90% мирового продовольствия создается за счет всего 20 ви- дов, а три из них (пшеница, кукуруза, рис) покрывают более по- ловины всех потребностей. Биологические ресурсы являются также значительным источником сырья для промышленности.

Понятие биологического разнообразия является главным при оценке состояния и экологического благополучия биоце- нозов и экосистем.

Видовое богатство различных зон сильно отличается, хотя прослеживается тенденция увеличения видов от полюсов к эква- тору Земли. Между 1990 и 2020 гг. могут исчезнуть 5–15% видов. Причиной этого считают уничтожение тропических лесов. По мнению экспертов, в ближайшие 20–30 лет под угрозой исчезно- вения будет находиться примерно 25% всего биологического разнообразия тропических лесов. Это составит от 15 до 50 тыс. видов в год, или 40–140 видов в день. В настоящее время около 22 тыс. видов растений и животных находятся под угрозой исчез- новения. Из них 66% видов позвоночных животных являются обитателями континентов.

Выделяют четыре основные причины утраты видов:

1. 
   утрата среды обитания, фрагментация и модификация;
   
2. 
   чрезмерная эксплуатация ресурсов;
   
3. 
   загрязнение окружающей среды;
   
4. 
   вытеснение естественных видов интродуцированными эк- зотическими видами.
   

Во всех случаях это причины антропогенного характера. Под- считано, что каждый год погибают тропические леса на площади 11,1 млн. га, (т.е. 21 га каждую минуту). Сокращение 70% тропи- ческих лесов ведет не только к исчезновению видов, которые оби- тали на уничтоженных участках леса, но и к сокращению до 30% численности видов, обитающих на соседних участках леса.

Разрабатывается четыре вида мер, направленных на сохране- ние и устойчивое использование биологического разнообразия. Это:

1. 
   защита особой среды обитания – создание национальных парков, биосферных заповедников и других охраняемых зон;
   
2. 
   защита отдельных видов или групп организмов от чрез- мерной эксплуатации;
   
3. 
   сохранение видов в виде генофонда в ботанических садах или банках генов;
   
4. 
   сокращение загрязнения окружающей среды [2].