Учебник для общеобразовательных учревдений Под редакцией профессора Н. М. Черновой
 Скачать 8.41 Mb.
|
|
т Ъ ° 500 с; с; В 2007 г. на Земле проживало 6,5 млрд человек. Ежегодный чистый прирост составляет сейчас 78 млн человек — почти столько живет в на- 215 стоящее время во всей Германии. За сутки численность землян увели- чивается почти на четверть миллиона человек, за час — на 10 тыс. Это равноценно ежесуточному появлению средних размеров российского областного города (Вологда, Тамбов, Псков) или ежечасному — небольшого районного центра. Кривая роста с такой конфигурацией, которая выражена на рисунке 101, называется экспонентой. Сравните ее с характерной S- образной кривой роста численности, описанной в первой части учебника. Очевидно, что фаза замедленного роста численности населения человечества завершилась примерно 300 лет тому назад. Следующая за ней фаза ускоренного роста продолжается, несколько замедляясь, в наше время. Это, вероятно, означает, что численность общемировой популяции человека еще не достигла пределов глобальной омкости среды. Выше неоднократно подчеркивалось, что человечество само способно увеличивать социально-экологическую емкость своей среды. Но не беско- нечно же! Емкость среды на Земле ограничена пространством планеты и по- этому не может возрастать беспредельно. Отчетливо выраженная на рисунке 101 устремленность экспоненты в бесконечность теоретически абсурдна, а практически грозит демографическим взрывом, катастрофой. Однако, в последнее время появились определенные признаки некото- рых изменений в темпах роста численности человечества. Средний ежегод- ный прирост мирового населения хотя совсем немного, но все же снизился: с 2% в 1970-е гг. до 1,1% к 2007 г. Таким образом, можно считать, что в конце XX в. наметилось явное притормаживание скорости роста численности человечества. Q Экспонента Q Современные особенности общемирового и S-образная кривая демографического процесса заключают роста численности. ся в заметных признаках самого началь Фаза замедленного ного этапа перехода от круто взмываю роста. щей вверх экспоненты к заключительной Фаза ускоренного фазе нормальной S-образной кривой. Эта роста. тенденция обещает в будущем желанную Всемирная стабилизацию численности человечест организация ва. здравоохранения (ВОЗ). Примеры и дополнительная информация Время, необходимое для удвоения населения какой-либо страны или региона, — важный показатель при популяционных и демографических расчетах. Оно обратно пропорционально темпу роста численности. Прирост численности населения, % Время удвоения численности населения Земли, лет О Популяция стабильна 0,1 700 0,7 100 1,0 Щ ■» 70 в Л д i Вопросы. 1. Назовите основные причины ускоренного роста численности на- селения Земли. 2. Какова в настоящее время численность населения Земли? Задания. 1 . Определите с учетом будущих изменений емкости среды, до какого максимального уровня может расти численность человечества на Земле. 2. Обоснованно изберите один из 4 вариантов продолжения (пунктирные линии А, Б, В, Г) современной кривой роста численности населения Земли (сплошная линия на графике с. 205). Аргументируйте свой выбор. Тема ДЛЯ дискуссии. Как вы относитесь к идее космического Ноева ковчега — переселения части людей, животного и растительного мира Земли на иные космические тела? Возможные кривые роста численности населения Земли вспомните __________ § 32. Социально-географические Материки __________ особенности демографии и части света Человека 217 За обобщенными показателями роста численности мирового населения кроются существенные географические различия демографических процессов, определяемые как природными, так и социально- экономическими условиями. Наиболее глубоки эти отличия между южной и северной частями нашей планеты (рис. 102). Несколько условно к Южному региону относят развивающиеся страны Азии (без Японии и стран бывшего СССР), Африки и Латинской Америки (к югу от США). К Северному региону относят экономически развитые страны Северной Америки (США и Канада), Европы и Северной Азии (включая страны бывшего СССР и Японию), а также Австралию и Новую Зеландию. Южный регион. Здесь сосредоточено более 80% мирового населения — 5325 млн человек (все данные здесь и ниже на начало 2007 г.). Среднегодовой прирост населения — 1,3%. Самая населенная территория мира — Южная Азия (более 3800 млн человек), где расположены обе демо- графические сверхдержавы: Китай (почти 1330 млн) и Индия (1120 млн). Более 570 млн человек живет в Латинской Америке, около 930 млн — в Африке, где прирост населения самый высокий в мире — 2,1% в год (удвоение через 35 лет). В некоторых странах Южного региона (Сомали, Нигер, Бурунди, Уганда, Эритрея, Афганистан) численность населения удваивается еще быстрее — за 20—25 лет. Рис. 102. Соотношение роста численности населения Южного и Северного регионов Северный регион. Суммарное население региона составляет около 1200 млн человек (примерно 20% мирового населения). Самые крупные страны — США (300 млн человек) и Россия (142 млн). Рост численности населения почти прекратился: в среднем по региону годовой прирост уменьшился до 0,2% и продолжает падать, а в Европе он уже нулевой, т. е. население здесь стабильно. Пока стабильно, так как во многих европейских странах (Венгрия, Чехия, Болгария, Италия, Румыния и др.) прирост коренного населения полностью прекратился. С начала 1990-х гг. к ним присоединилась и Россия, где смертность превышает рождаемость. 218 Демографические характеристики Южного и Северного регионов разительно отличаются друг от друга. Эти различия, судя по прогнозам Организации Объединенных Наций (ООН), будут и дальше нарастать (рис. 103). В следующие 20 лет (до 2025 г.) не менее 95% прироста мирового населения придется на страны Южного региона и только 5% — на страны Северного. Сейчас из каждых 10 детей 9 рождаются на «Юге» и 1 — на «Севере». Через 20 лет это соотношение будет уже 20: 1. Социально-экологические причины региональных демографических различий. Стремительный рост численности населения развивающихся стран часто называют «демографическим взрывом». Его начало приходится на вторую половину XX в. После второй мировой войны большинство бывших колоний стало независимыми государствами. С помощью созданных в это же время ме- ждународных организаций они предприняли энергичные усилия по улучшению жизни населения. Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в короткие сроки, за одно-два десятилетия, удалось резко снизить детскую смертность, улучшить общее санитарное состояние жизненной среды населения этих стран (полнее обеспечить его питьевой водой, ле- карствами, средствами гигиены и т. п.). Правительства ряда стран Азии и Латинской Америки при поддержке Организации Объединенных Наций по проблемам продовольствия и сельского хозяйства (ФА0) предприняли успешные меры по повышению продуктивности сельского хозяйства, получившие звучное название — «зеленая революция». Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) налаживала в развивающихся странах систему образования детей. Эти согласованные социальные меры существенно ослабили факторы, вызывающие смертность населения, и привели к заметному увеличению социально-экологической емкости среды обитания жителей Южного региона. В экономически развитых странах Северного региона к этому времени смертность и рождаемость почти уравнялись на относительно низком уров- не. Соответственно рост численности их населения постепенно замедляется. О Южный регион. □ Северный регион. Прирост населения. Организация Объединенных Наций (ООН). Организация Объединенных Наций по проблемам продовольствия и сельского хозяйства (ФАО). Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО). В развивающихся странах к середине XX в., т. е. до начала крупномасштаб-ной помощи международных организаций, сложился баланс высокой смертности и высокой рождаемости. Затем смертность (в первую очередь детская) была быстро и эффективно снижена, 219 тогда как рождаемость осталась почти на прежнем уровне. Результатом возникшей диспропорции стал быстрый рост численности населения развивающихся стран. В экономически развитых странах близкое к балансу соотношение низкой смертности и низкой рождаемости обусловило и низкий темп роста их населения. В конечном счете разрыв между Северным и Южным регионами быстро увеличивался и в темпах прироста, и в суммарной численности их населения. ■ Примеры и дополнительная информация 1. Региональные особенности роста численности мирового населения и его перспективы. Год Весь мир Северный регион Южный регион Всего населения, млрд чел. 1950 2,5 0,8 1,7 1970 3,7 i.o 2,7 2000 6,0 1,2 4,8 2005 6,4 1,2 5,2 2050 9,0 1.2 7,8 Ежегодный прирост, % 1950 1.7 1.3 1.9 1970 2,0 1,0 2,5 2000 1,3 0,3 1,6 2005 1,2 0,2 1,4 2050 0,8 0,0 1.0 2. Современное состояние и прогноз роста численности населения (млн чел.) 10 самых крупных стран мира. Страна 2007 г. 2050 г. Китай 1330 1400 Индия 1120 1600 США 300 400 Индонезия 230 290 Бразилия 190 250 Пакистан 170 300 Бангладеш 145 240 Россия 142 112 Нигерия 130 260 Япония 125 1 10 □ Вопросы. 1 . В каких частях света расположены страны с самым высоким темпом прироста населения? 2. Назовите международные организации, оказывающие помощь развивающимся странам. 3. Каковы современные различия в численности населения Южного и Северного регионов? 4. Какие 220 международные организации занимаются демографическими и экологическими проблемами? 5. В государствах ближнего зарубежья — бывших республиках СССР — демо- графические процессы протекали различно. Сгруппируйте страны с повышающейся, относительно стабильной и сокращающейся численностью населения. Объясните причины выявленных различий. Q Задания. 1 . Рассчитайте, какую долю населения Земли (в %) составляют сейчас жители Южного региона в целом; жители Южной Азии, Африки и Латин- ской Америки по отдельности. 2. Составьте подборку материалов из газет, журналов и других местных публикаций о демографических процессах в вашем городе, селе, районе, области. Обсудите в классе перспективы местного демографического развития. 2000 ■ 2015 ■ 2050 ЮЖНЫЙ РЕГИОН Мужчины Женщины 300250200150100 50 0 50100150 200250300 Население, млн СЕВЕРНЫЙ РЕГИОН Возраст Мужчины Женщины 80+ 75-79 70-74 65 69 60- 64 55-59 50-54 45-49 40-44 35-39 30-34 25-29 20-24 15- 19 10-14 5-9 0-4 150100 50 0 50 100 150 Население, млн Рис. 103. 221 Возрастные пирамиды быстро растущего населения Южного региона (А) и относительно стабильного населения Северного региона (Б) ВСПОМНИТЕ Миграции и их экологическое значение Смертность и рождаемость Стабильная и меняющаяся численность §33. Демографические перспективы Возможные последствия демографических процессов. Стихийное развитие демографических процессов может иметь тяжелые социально- экономические и экологические последствия как для развивающихся стран Южного региона, так и для экономически развитых стран Северного региона. В настоящее время в большинстве государств Южного региона темпы прироста населения обгоняют темпы роста экономики. Падает, например, производство продовольствия в расчете на душу населения. Уже в начале XXI в. примерно треть развивающихся стран не может обеспечить свое на- селение продовольствием за счет собственных ресурсов. Если же ход демо- графических процессов кардинально не изменится, то к концу следующего столетия такие страны составят подавляющее большинство в регионе. Это с неизбежностью вызовет тяжелые экологические последствия: истощение плодородия и эрозию почв, массовую вырубку лесов под новые пашни, иссушение водоемов и т. п. Социально-экологическая емкость огромных территорий в Южном регионе окажется недостаточной для жизни быстро растущего населения. Острый дефицит продовольствия и рост безработицы могут стать детонатором разрушительных социальных потрясений. Согласно фундаментальным экологическим законам дисбаланс чис- ленности популяции и экологической емкости среды ее обитания стиму- лирует перемещение части особей на другие территории, где существенно выше обилие жизненных ресурсов. Применительно к жителям разви- вающихся стран этот процесс имеет место уже сейчас. В пределах самих развивающихся стран происходит перемещение населения из сельских районов в городские, что ведет к стремительному разрастанию гигантских городов. Вместе с тем все четче проявляется стремление жителей стран развивающихся к миграции в страны развитые. По мере углубления диспропорции между социальноэкологической емкостью и растущим населением стран Южного региона стимулы к массовым перемещениям с «Юга» на «Север» будут нарастать. Таковы вкратце лишь некоторые экологические и социально-эконо- мические последствия сегодняшних демографических процессов в странах Южного региона (рис. 104, 105). В большинстве стран Северного региона продолжается демогра- фический спад. Повсеместно снижается прирост населения, а во мно- 222 Середина XX в. Конец XX в. Середина XXI в. Рис. 104. Соотношение численности людей, природных ресурсов и сельскохозяйственной продукции ttmttm mtmm Рис. 105. Диспропорция в потреблении ресурсов жителями Западной Европы (А) и Центральной Африки (6) гих европейских странах он уже прекратился. Смертность превысила рождаемость, и началось фактическое сокращение населения в некоторых странах, включая Россию. При дальнейшем сохранении демографического спада не исключена перспектива для коренного населения некоторых европейских государств остаться в меньшинстве в собственных странах ввиду притока эмигрантов из регионов с избыточным (по отношению к экологической емкости территорий) населением. В отдаленном будущем возможны и более радикальные последствия: замещение коренных жителей одних стран населением из других регионов. Рост численности населения развивающихся стран опере жает как темпы их социально-экономического развития, так и скорость увеличения социально- экологической емкости среды. Это несоответствие стимулирует стремление к мигра ции в экономически развитые страны с более высоким уровнем жизни населения и социально-экологической емкости среды. Сохранение сегодняшнего, по сути дела неуправляемого хода демографических процессов создает реальную угрозу для поддержания экологической и социальной стабильности как на «Севере», так и на «Юге». Управление демографическими процессами. Очевидные негативные следствия стихийного хода демографических процессов с очевидностью требуют его упорядоченности. Единственной приемлемой для этого формой является регулирование рождаемости. 223 Во многих развивающихся странах эта необходимость была осознана вскоре после начала фазы быстрого роста численности их населения. В результате появились программы, тактично названные планировани ем семьи, но по сути дела однозначно направленные на разработку дейст- венных мер по снижению чрезмерно высокой рождаемости. Важно, что эти программы выполняются в странах с самой высокой численностью населения — Индии и Китае. Суть демографической политики планирования семьи заключается в настойчивом разъяснении экономических преимуществ малодетной семьи (2—3 ребенка) перед многодетной (5—10 детей), обучении населения пользованию противозачаточными средствами, а также в материальном и моральном поощрении семей, следующих этим рекомендациям. Осуществляемые в развивающихся странах программы планирования семьи дали определенные результаты. Наиболее эффективного снижения рождаемости достигли в Китае. В Индии и других развивающихся странах рождаемость и, соответственно, прирост населения также снижаются, хотя значительно медленнее, чем в Китае. Политика планирования семьи оказалась в целом результативной и породила обоснованные надежды на предотвращение всеобщего демографического кризиса. В экономически развитых странах Северного региона не проводится всеобъемлющей, скоординированной демографической политики, подобной программам планирования семьи. Однако начавшееся в 90-е гг. сокращение коренного населения — депопуляция в некоторых странах Европы вызвала ответную реакцию. В отдельных государствах (Франция, Германия и др.) проводятся разного рода акции, направленные на повышение рождаемости (пропагандистские кампании, моральное или материальное стимулирование и т. п.). В России также предпринимаются меры по стимулированию рождаемости, направленные на предотвращение депопуляции и восстановление населения. Иначе россияне просто будут замещены другими народами. Основные формы управления современными демографическими про- цессами: планирование семьи (через снижение рождаемости) в странах Южного региона и предотвращение падения численности населения (через некоторое увеличение рождаемости) в странах Северного региона. Если стихийные демографические процессы станут управляемыми, в перспективе возможен демографический переход от прежнего неустойчи- вого баланса высокой смертности и высокой рождаемости к новому, более стабильному балансу низкой смертности и низкой рождаемости (рис. 106). Достижение этой цели во второй половине XXI в. позволит стабилизировать мировое население на уровне 9—10 млрд человек. Это будет означать соответствие фундаментальному экологическому закону роста численности населения по наиболее оптимальному S-образному варианту, соответ- ствующему предельной социально-экологической емкости планеты. Миграция. □ 224 Планирование семьи. Депопуляция. Демографический переход. Устойчивое развитие человечества и природы. Только путем разумного управления демографическими процессами может быть стабилизирована численность мирового населения (рис. 107) и достигнута глобальная экологическая цель XXI столетия — устойчивое развитие человечества и природы на Земле. Рис. 106. Схема демографического перехода от неустойчивого баланса высокой смертности и высокой рождаемости к более стабильному балансу низкой смертности и низкой рождаемости ■ Примеры и дополнительная информация 1. Пессимистический взгляд на демографическую перспективу. Раз- вивающиеся страны могут попасть (и, возможно, уже попадают) в «демографическую ловушку». Слишком затянувшийся на 40— 50 и более лет демографический переход от неустойчивого высокого к стабильному низкому балансу смертности и рождаемости может привести к неисправимым диспропорциям между быстро растущей численностью населения и медленно возрастающей социально- экологической емкостью среды. Результатом станут экологические катастрофы и социальные потрясения. Такая опасность особенно реальна для стран Африки. В большинстве стран не выявлена трагическая грань между экологически допустимыми и разрушительными нагрузками на природную среду, вызывающими всеобщее истощение земель, исчезновение лесов и водоемов, вопиющую антисанитарию, запредельное загрязнение среды обитания. Решения неотложных демографических и экологических проблем откладываются на потом. Но «потом» может оказаться слишком поздно... 2. Оптимистический взгляд на демографическую перспективу. Переход от неустойчиво высокого к стабильно низкому демографическому балансу осуществляется медленно, но неотвратимо. Рождаемость падает неуклонно, что обещает стабилизацию мирового 225 населения во второй половине XXI в. Предполагается, что современные ресурсосберегающие и экологически чистые технологии, разработанные в экономически развитых странах, станут доступными для использования в развивающихся странах. Это приведет к повышению жизненного уровня населения развивающихся стран. Оптимистический пример такого рода — использование новейших агротехнических приемов и технологий, обеспечивших двух-трехкратное повышение продуктивности сельского хозяйства в Индии, Таиланде, Мексике, на Филиппинах и в других странах. Кроме того, страны Южного региона могут использовать опыт развития стран Северного региона, заимствуя их достижения, но не повторяя их ошибок. Наконец, современный уровень развития информационных связей (радио, телевидения, автоматических телефонных линий, компьютерных сетей и т. п.) позволяет обеспечивать всеобщую доступность общемирового позитивного опыта социально-экономического, экологического и демографического развития. Вопросы. 1. В каких формах осуществляются программы планирования семьи? 2. В чем заключается общемировая экологическая задача на XXI столетие и каковы главные пути ее решения? 3. Охарактеризуйте различия причин, целей и методов управления демографическими процессами в Южном и Северном регионах. 4. Как предотвратить депопуляцию в России? Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Выше приведены два взгляда на дальнейшее развитие демографических процессов. Разделитесь в классе на демографов- оптимистов и демографов-пессимистов, аргументируйте свои позиции. Постарайтесь совместными усилиями найти согласованный демографический прогноз мирового населения. 2. Подберите новейшие материалы по современному состоянию и тенденциям изменения численности населения России из газет, журналов и других оперативных публикаций. Какова ваша оценка этих процессов? Обсудите в классе демографические перспективы России. Глава 6 Экологические проблемы и их решения § 34. Современные проблемы охраны природы 227 Роль природы в жизни человеческого общества. Для человека, как и для любого другого биологического вида, природа — среда жизни и источник существования. Как биологический вид, человек нуждается в определенном составе и давлении атмосферного воздуха, чистой природной воде с растворенными в ней солями, растениях и животных, земной температуре. Оптимальная для человека окружающая среда — это то естественное состояние природы, которое поддерживается нормально протекающими процессами круговорота веществ и потоков энергии. Как биологический вид, человек своей жизнедеятельностью влияет на природную среду не больше, чем другие живые организмы. Однако это влияние несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает человечество на природу благодаря своему труду. Преобразующее влияние человеческого общества на природу неизбежно, оно усиливается по мере развития общества, увеличения числа и массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот. Вносимые человеком изменения сейчас приобрели настолько крупные масштабы, что превратились в угрозу нарушения существующего в природе равновесия и препятствие для дальнейшего развития производительных сил. Долгое время люди смотрели на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для них материальных благ. Однако, сталкиваясь с отрицательными последствиями своего воздействия на природу, они постепенно пришли к убеждению в необходимости ее рационального использования и охраны. Охрана природы — это система научно обоснованных международных. государственных и общественных мер, направленных на рациональное использование, воспроизводство и охрану природных ресурсов, на защиту природной среды от загрязнения и разруше ния в интересах существующих и будущих поколений людей. Основная цель охраны природы состоит в поддержке динамического рав- новесия естественных природных процессов, сохранении биологического разнообразия растений, животных, микроорганизмов, обеспечивающих благоприятные условия для жизни настоящих и последующих поколений людей, развития производства, науки и культуры всех народов, населяющих нашу планету. Прогрессивное устойчивое развитие человеческого общества невозможно без рационального природопользования, которым называют совокупность всех форм эксплуатации природных ресурсов и действенных мер по их сохранению и восстановлению. Исчерпаемые и неисчерпаемые природные ресурсы. Естественно, что в связи с разными историческими этапами развития человеческого общества меняются и проблемы использования природных ресурсов и охраны природы. Человек — относительно молодой житель Земли, он включился в ее экологические системы около 3,5 млн лет назад. Тогда воздействие людей на окружающую среду было незначительным из-за небольшой их численности. Около 1,5 млн лет назад численность людей не превышала 228 500 тыс. особей. Люди кочевали небольшими группами, собирая съедобные растения, охотясь на животных, вылавливая рыбу. Следы их воздействия быстро сглаживались природой, как только собиратели, охотники и рыболовы покидали места своих стоянок. Первым был приручен волк, помогавший людям охотиться на животных, позже произошло одомашнивание крупного рогатого скота, потом лошадей. Примерно 10—12 тыс. лет назад в благоприятных условиях люди перешли к оседлому образу жизни и стали заниматься земледелием. Начальная фаза преобразования окружающей природной среды связана с развитием животноводства и земледелия. Нарастание преобразующей деятельности человеческого общества, связанное с развитием промышленности, продолжается и в настоящее время. Так, в первой половине XX в. особое беспокойство вызывало очень быстрое истощение природных ресурсов и возможная гибель человечества из-за полного исчерпания рудных месторождений и нефти. Сейчас на первое место выдвигаются угрожающие загрязнения окружающей среды, нарушение природных биоценозов, вырубка лесов, почвенная эрозия, исчезновение редких видов животных и растений. Природные объекты и явления, которые человек Рис. 108. Схема классификации природных ресурсов использует в процессе труда, называются природными ресурсами. К ним относятся атмосферный воздух, вода, почва, полезные ископаемые, сол- нечная радиация, климат, растительность, животный мир. По степени их истощения они делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые (рис. 108). Исчерпаемые ресурсы, в свою очередь, подразделяются на возобновимые и невозобновимые. К невозобновимым относят те ресурсы, которые не возрождаются или возобновляются в сотни раз медленнее, чем они расходуются. К ним относятся нефть, каменный уголь, металлические руды и большинство других полезных ископаемых. Запасы этих ресурсов 229 ограничены, охрана их сводится к бережному расходованию. Возобновимые природные ресурсы — почва, растительность, животный мир, а также такие минеральные соли, как глауберова и поваренная, осаждающиеся в озерах и морских лагунах. Эти ресурсы постоянно восстанавливаются, если сохраняются необходимые для этого условия, а скорость использования не превышает темпы естественного возрождения. Восстанавливаются ресурсы с разной скоростью: животные — за несколько лет, леса — 60—80 лет, а почвы, потерявшие плодородие, — в течение нескольких тысячелетий. Превышение темпов расходования над скоростью воспроизводства ведет к истощению и полному исчезновению ресурса. Неисчерпаемые ресурсы включают водные, климатические и косми- ческие. Общие запасы воды на планете неисчерпаемы. Основу их состав- ляют соленые воды Мирового океана, но их пока мало используют. В от- дельных районах воды морей и океанов загрязняются нефтью, отходами бытовых и промышленных предприятий, выносом с полей удобрений и ядохимикатов, что ухудшает условия обитания морских растений и жи- вотных. Пресная вода, необходимая для человека, — исчерпаемый при- родный ресурс. Проблема пресной воды с каждым годом обостряется в связи с обмелением рек и озер, возрастанием расхода воды на орошение и нужды промышленности, загрязнением вод производственными и бытовыми отходами. Необходимо бережное расходование и строгая охрана водных ресурсов. Климатические ресурсы — атмосферный воздух и энергия ветра — неисчерпаемы, но с развитием промышленности и транспорта воздух стал сильно загрязняться дымом, пылью, выхлопными газами. В крупных городах и промышленных центрах загрязнение воздуха становится опасным для здоровья людей. Борьба за чистоту атмосферы стала важной природоохранной задачей. К космическим ресурсам относятся солнечная радиация, энергия морских приливов и отливов. Они неисчерпаемы. Однако в городах и промышленных центрах солнечная радиация сильно уменьшается из-за задымленности и запыленности воздуха. Это отрицательно сказывается на здоровье людей. Принципы и правила охраны природы. Хозяйственная деятельность вызывает в природе многочисленные изменения, последст вия которых необходимо уметь прогнозировать. В процессе дли тельного использования природных ресурсов были разработаны общие принципы и правила рационального использования и охраны природы. Первый принцип сводится к тому, что все явления природы имеют для человека множественное значение и должны оцениваться с разных точек зрения. К каждому явлению необходимо подходить с учетом интересов разных отраслей производства и сохранения восстановительной силы самой природы. 230 Так, лес рассматривается прежде всего как источник древесины и хими- ческого сырья, однако леса имеют водорегулирующее, почвозащитное, климатообразующее значение. Лес важен как место отдыха людей. В этих случаях промышленное значение леса отодвигается на второй план. Река не может служить только транспортной магистралью или местом для сооружения гидроэлектростанций. Нельзя использовать реку как место для стока отработанных промышленных вод. Реки доставляют в моря биогенные вещества, необходимые для живых организмов. Поэтому использовать реку только в интересах одной отрасли, как ото часто бывает, нерационально. Необходимо комплексное ее использование в интересах различных отраслей производства, здравоохранения, туризма с учетом сохранения чистоты водоема и восстановления в нем запасов воды. Второй принцип заключается в необходимости строгого учета местных условий при использовании и охране природного ресурса. Его называют правилом региональности. Особенно это касается использования водных и лесных богатств. На Земле много мест, где сейчас ощущается дефицит пресной воды. Из- быток воды в других местах не улучшает затруднительного положения с водой в засушливых районах. Там, где лесов много и они неосвоены, допустимы интенсивные рубки, а в лесостепных районах, в центральных промышленно развитых и густо населенных областях России, где лесов мало, лесные ресурсы надо расходовать очень бережно, с постоянной заботой об их возобновлении. Правило региональности действует и в отношении животного мира. Один и тот же вид промыслового животного в одних районах нуждается в строгой охране, в других, при высокой численности, возможен интенсивный его промысел. Нет ничего более губительного, чем интенсивное расходование ресурса там, где он в недостатке, на основании того, что в других местах этот ресурс находится в избытке. Согласно правилу региональности обращение с одним и тем же природным ресурсом в разных районах должно быть различным и зависеть от того, как этот ресурс в данной местности представлен в настоящее время. Третий принцип, вытекающий из взаимной связи предметов и явлений в природе, состоит в том, что охрана одного объекта означает одновременно охрану и других объектов, тесно с ним связанных. Охрана водоема от загрязнения — это одновременная охрана рыб, оби- тающих в нем. Сохранение с помощью лесной растительности нормального гидрологического режима местности — это и предупреждение эрозии почвы. Охрана насекомоядных птиц и рыжих лесных муравьев — это одновременная охрана леса от вредителей. Часто в природе складываются отношения противоположного характера, когда охрана одного объекта приносит вред другому. Например, охрана лося местами приводит к его перенаселению, а это наносит ощутимый ущерб 231 лесу из-за повреждения подроста. Значительный вред растительности некоторых национальных парков Африки приносят слоны, в избытке населяющие эти территории. Поэтому охрана каждого природного объекта должна быть соотнесена с охраной других. Следовательно, охрана природы должна быть комплексной. Охраняться должна не сумма отдельных природных ресурсов, а природный комплекс (экосистема), включающий различные компоненты, соединенные естественными связями, сложившимися в процессе длительного исторического развития. Охрана и использование природы — это на первый взгляд два противопо- ложно направленных действия человека. Однако антагонистического про- тиворечия между этими действиями нет. Это две стороны одного и того же явления — отношения человека к природе. Поэтому вопрос, который иногда задают, — охранять природу или использовать ее — не имеет смысла. Природу надо использовать и охранять. Без этого невозможен прогресс человеческого общества. Природу необходимо охранять в процессе ее рационального использования. Важно разумное соотношение ее использования и охраны, что определяется количеством и распределением ресурсов, экономическими условиями страны, региона, социальными традициями и культурой населения. Основной принцип охраны природы — охрана в процессе ее использования. Правовые основы охраны природы. Правовой основой охраны природы в нашей стране являются Конституция РФ, международные договоры, законы об охране природы и основных компонентов окружающей природной среды, постановления законодательных учреждений разного уровня. Высшую юридическую силу, прямое действие и применение на всей территории России имеет Конституция РФ. Ею закреплено право человека на благоприятную окружающую среду. Естественно, чтобы действенно пользоваться им, необходимо использовать право на достоверную ин- формацию о состоянии окружающей среды (статья 42). Правила и прин- ципы охраны природы выполняются людьми тогда, когда они имеют законодательный характер. В настоящее время действует Закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (10 января 2002 г., в редакциях от 22 июля 2004 г., 29 декабря 2004 г. и 09 мая 2005 г.). Основой его является признание природы и ее богатств «национальным достоянием народов России, естественной основой их социально-экономического развития и благосостояния человека». Состояние окружающей природной среды, в том числе и в чрезвычайных экологических ситуациях, должно оцениваться как с позиций здоровья населения, так и состояния естественных экологических систем, гене- тических фондов растений и животных. Основными задачами природоохранительного законодательства Рос- сийской Федерации являются регулирование отношений в сфере взаимо- действия общества и природы с целью сохранения природных богатств и 232 естественной среды обитания человека, предотвращение экологически вредного воздействия на природу хозяйственной и иной деятельности, оз- доровление и улучшение качества окружающей природной среды, укреп- ление законности и правопорядка в интересах настоящих и будущих поко- лений людей. В законе сформулированы экологические требования, предъявляемые ко всем хозяйственным структурам. Эти требования адресованы предпри- ятиям, организациям, учреждениям, независимо от форм собственности и подчиненности, и отдельным гражданам. 233 В соответствии с законодательством РФ международные договоры имеют преимущественную силу по сравнению с внутренними государственными законами. Однако, чтобы международный договор имел юридическую силу в России, он не только должен быть подписан уполномоченными лицами, но и ратифицирован (одобрен) Федеральным Собранием РФ. Однако нормы закона не действуют автоматически, они выполняются и проверяются государственными органами управления и контроля, прокуратурой и судом, арбитражным судом, обще ственными организациями и объединениями. Закон должен созда вать правовую и нравственную основу для поведения граждан. Охрана природы. [ Природные ресурсы: исчерпаемые, неисчерпаемые, возобновимые, невозобновимые. Рациональное природопользование. Правило региональности. Охрана одного природного ресурса через другой. Природоохранительное законодательство. Соблюдение принципов и правил рационального использования природных ресурсов и охраны природы необходимо в интересах существующего и последующих поколений людей. ■ Примеры и дополнительная информация 1. На территории России расположено более 24 тыс. предприятий, вы- брасывающих вредные вещества в атмосферу и водоемы. Эти вещества не улавливаются и не обезвреживаются в технологических процессах. Около 33% выбросов дают предприятия металлургической, 29% — энергетической, 7% — химической и 8% — угольной промышленности. Колее половины всех выбросов в атмосферу осуществляется транспортом. Особенно тяжелая обстановка складывается в городах с высокой концентрацией населения. В России выделено 55 городов, где загрязнение окружающей среды достигает очень высокого уровня. 2. Качество воды основных крупных рек России оценивается как не- удовлетворительное. Из-за отсутствия очистных сооружений и их неудовлетворительной работы, технической отсталости, малой мощности 82% сточных вод, сбрасываемых предприятиями в реки, не подвергается очистке. 3. За последние 50 лет из сельскохозяйственного оборота России вышло свыше 1 млн га пахотных земель. Более 1 /4 сельскохозяйственных зе- 234 мель подвержены эрозии. Опасный размах приобрели процессы забо- лачивания почв, зарастания их кустарником и мелколесьем. Много земель нарушено при разработке полезных ископаемых, строительных, дорожных и иных работах. Нуждаются в рекультивации около 1,2 млн га земель. Большой урон землям России нанесен ядерными испытаниями. На полигонах Новой Земли (на 1992 г.) произведено 118 поверхностных и подземных ядер- ных взрывов, последствия их неизвестны. В результате Чернобыльской аварии радиоактивными веществами загрязнены Брянская, Тульская, Орловская, Калужская и Рязанская области. Растет загрязнение земель свалками твердых отходов, газовыми выбросами, кислотными дождями, пестицидами и минеральными удобрениями. 4. Велики потери невозобновимых природных ресурсов. При добыче полезных ископаемых теряется около трети железной руды, 7,6% медной руды; извлечение нефти из нефтеносных пластов не превышает 30%. Ежегодно в Российской Федерации образуется 45 млрд т отходов добывающей промышленности, из них 20 млн т относится к числу неутилизированных токсических веществ. Они частично складируются на территориях предприятий, бесконтрольно сбрасываются в канализацию, в балки и овраги, на свалки твердых бытовых отходов. 5. Основные принципы охраны окружающей природной среды (утвержденные Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды » ). В хозяйственной, управленческой и иной деятельности, оказывающей отрицательное воздействие на состояние окружающей природной среды, государственные органы, предприятия, учреждения, организации, граждане Российской Федерации, иностранные юридические лица и граждане обязаны руководствоваться следующими основными принципами: — приоритетом охраны жизни и здоровья человека, создания благо- приятных экологических условий для жизни, труда и отдыха населения; — научно обоснованным сочетанием экологических и экономических интересов общества, обеспечивающих реальные гарантии прав человека на здоровую и благоприятную для жизни окружающую природную среду; — рациональным использованием природных ресурсов с учетом за- конов природы, возможностей окружающей природной среды, не- обходимости воспроизводства природных ресурсов, предотвращения необратимых последствий для окружающей природной среды и здоровья человека; — соблюдением требований природоохранительного законодатель- ства, неотвратимостью наступления ответственности за их нарушение; 6. В Российской Федерации действуют следующие законодательные акты, регулирующие использование и охрану отдельных природных ресурсов. Земельный кодекс (25 октября 2001г., в нескольких редакциях) регулирует порядок изъятия земельных участков в пользование, собственность, аренду для государственных и общественных нужд. Он обеспечивает сохранение наиболее ценных природных объектов, особо охраняемых природных территорий (заповедников, заказников, памятников природы и др.). Лесной кодекс (4 декабря 2006 г.) устанавливает правовые основы ра- ционального использования, охраны и воспроизводства лесов. Федеральный закон «О животном мире» (1995 г.) регулирует отношения в области использования и охраны животного мира, сохранения и восстановления среды его обитания в целях обеспечения биологического разнообразия и устойчивого использования всех его компонентов, сохранения генетического фонда диких животных и иной защиты животного мира как неотъемлемого элемента природной среды. Водный кодекс (май 2006 г..) регулирует использование и охрану водных ресурсов, устанавливает государственную собственность на большинство водных объектов, определяет порядок установления водоохранных зон, режим использования их территорий, проведение государственной экспертизы проектных документов на строительство и реконструкцию хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние водных объектов, государственный мониторинг водных объектов и охрану их от загрязнений. □ Вопросы. 1. Что значит «охранять природу» на современном этапе развития человеческого общества? 2. В чем принципиальные отличия в стратегии исполь- зования возобновимых и невозобновимых природных ресурсов? 3. Какие науч- ные закономерности учтены в Законе РФ «Об охране окружающей природной сре- 225 8—17024 Чернова. 10 (11) кл. ды»? 4. Какое значение имеет природа в жизни человека и человеческого обще- ства? 5. Чем отличается воздействие человека на природу от воздействия на нее животных? 6. Что положено в основу классификации природных ресурсов? □ Задание. Рассмотрите карту своего района. Где и какие меры охраны приро- ды должны применяться в вашем районе в первую очередь? ВСПОМНИТЕ □ Темы ДЛЯ дискуссий. 1 . Люди давно знают, что разрушать природу невы- годно. Зачем они это делают? 2. Можно ли считать, что в ближайшем будущем с окружающей средой все будет в порядке, если принят Закон Российской Феде- рации «Об охране окружающей природной среды»? 3. О чем бы вы написали в сочинении на тему «Природа и здоровье человека»? 4. Почему проблемы ох- раны природы обсуждаются на международном уровне? § 35. Современное состояние Литосфера и охрана атмосферы Гидросфера Биосфера Изменение состава и загрязнение атмосфе ры. Жизнь на Земле возможна до тех пор, пока Атмосфера , ^ существует земная атмосфера — газовая обо- Химические лочка, защищающая живые организмы от ™ с ^У'^ стием вредного воздействия космических излучений 2 2 * 2 и резких колебаний температуры. Атмосфер ным воздухом дышат все аэробные организмы. Когда хотят подчеркнуть 236 важное значение чего-либо, говорят: «необходим как воздух». Если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды — несколько суток, то смерть от удушья наступает через 4—5 мин. Атмосфера — воздушная оболочка Земли имеет слоистое строение (рис. 109). Масса воздуха в атмосфере 5,15 х 10 1 '. До высоты 16—18 км над экватором и 8—10 км над полюсами воздух наиболее плотный: 0. 001 г/см 2 на уровне моря. Этот слой, в котором находится 4/5 всей мас- сы воздуха, называется тропосферой. Нижняя часть тропосферы входит в состав биосферы, в ней существуют живые организмы. Даже современные самолеты не поднимаются выше тропосферы. Состояние тропосферы определяет погоду. При удалении от поверхности Земли в тропосфере происходит понижение температуры на 6 на каждый километр. На высоте 18—20 км плавное понижение температуры прекращается, и здесь она остается почти постоянной -60—70 С. Этот небольшой слой называется тропопаузой. Следующий слой — стратосфера — занимает высочу 20—50 км от земной поверхности. В ней сосредоточена остальная часть воздуха. Температура в стратосфере повышается при удалении от Земли на 1—2 на каждый километр, и в стратопаузе, на высоте 50— 55 км, доходит до нуля. Далее на высоте 55—80 км располагается слой мезосферы. При удалении от Земли температура в нем понижается на 5* 237 Рис. 109. - 0,01 Давление, мбар 1000 0°С Т,К Схема строения атмосферы 2—3 ’С на каждый километр и на высоте 80 км, в мезопаузе, достигает -75— 90 С. Слои термосферы и экзосферы (наружная сфера), занимающие высоты соответственно 80—1000 км и 1000—2000 км, представляют собой наиболее разреженные части атмосферы. Здесь встречаются лишь отдельные молекулы, атомы и ионы газов, плотность которых в миллионы раз меньше, чем у поверхности Земли. Следы газов обнаружены до высоты 10—20 тыс. км от поверхности Земли. Наибольшее значение для всех живых организмов имеет относительно постоянный состав атмосферного воздуха. В нем содержится азота (N 2 ) 78,3%, кислорода (0 2 ) — 20,95%, диоксида углерода (С0 2 ) — 0,03%, аргона (Аг) — 0,93% от объема сухого воздуха, небольшое количество других инертных газов. Пары воды составляют 3 — 4% от всего объема воздуха. Состав воздуха поддерживается за счет постоянно идущих процессов: ис- пользования газов живыми организмами и выделения их в атмосферу. В последние годы происходит некоторое изменение баланса азота в атмосфере за счет хозяйственной деятельности людей. Возросла фиксация азота, включение атмосферного азота в сложные химические соединения при производстве азотных удобрений. Уменьшается поступление его в атмосферу из-за нарушения почвообразовательных процессов на больших территориях, например в Западной Сибири. Однако из-за огромного количества азота в атмосфере проблема его баланса не так серьезна, как баланс кислорода и углекислого газа. Из- вестно, что около 3,5—4 млрд лет назад содержание кислорода в атмосфере 238 было в тысячу раз меньше, чем сейчас, так как не было основных продуцентов кислорода — зеленых растений. Вулканическая деятельность Озоновый слой Фитопланктон Освещенная зона Рис. 110. Схема круговорота кислорода в природе н * Жесткое ультрафиолетовое излучение Ш 0 B, V он Жизнедеятельность живых организмов поддерживается современным соотношением в атмосфере кислорода и углекислого газа. Естественные процессы потребления углекислого газа и кислорода и их поступление в атмосферу сбалансированы (рис. 84, 110). С развитием промышленности и транспорта кислород стали использовать на процессы горения. Так, на сжигание разных видов топлива сейчас тре- буется от 10 до 25% кислорода, производимого зелеными растениями. Уменьшается поступление кислорода в атмосферу из-за сокращения пло- щадей лесов, саванн, степей и увеличения пустынных территорий. Сокра- щается число продуцентов кислорода и в водных экосистемах из-за за- грязнения рек, озер, морей и океанов. Ученые полагают, что в ближайшие 150—180 лет количество кислорода в атмосфере может сократиться на 1/3 по сравнению с современным его содержанием. Увеличение потребления кислорода происходит одновременно с уве- личением выделения в атмосферу диоксида углерода. За последние 100 лет количество углекислого газа в атмосфере увеличилось на 10— 15%, а к 2200 г. может возрасти до 25%, т. е. с 0,0324% сейчас до 0,04% к концу столетия. Некоторое увеличение СО., в атмосфере положительно сказывается на продуктивности растений. Например, насыщение углекис- лым газом воздуха теплиц повышает урожайность овощей за счет интен- сификации процессов фотосинтеза. Однако общее увеличение содержания 239 С0 2 в атмосфере приводит к сложным глобальным явлениям. Углекислый газ свободно пропускает коротковолновое солнечное излучение, но задер- живает тепловые лучи, идущие от нагретой земной поверхности. Это яв- ление получило название парникового эффекта. Считается, что за счет парникового эффекта средняя температура Земли в начале XXI века по- высится на 1 —1,5 С. Дополнительный нагрев нижних слоев атмосферы дает сжигание топлива. Это особенно заметно в крупных городах, где тем- пература в центре на 2—4 С выше среднегодовой для данного района. По- вышение среднегодовой температуры нижних слоев атмосферы Земли мо- жет вызвать таяние ледников Антарктиды и Гренландии, что приведет к повышению уровня Мирового океана, затоплению низменных участков материков, усилению тектонических процессов, изменению климата. Противоположный эффект дает запыление и задымление атмосферы. Механические частицы отражают солнечные лучи, увеличивают от- ражательную способность (альбедо) Земли, уменьшают ее нагревание. Преобладание этих процессов может привести к увеличению леднико- Рис. 1 1 1 . Загрязнение атмосферы при извержении вулкана 240 Рис. 1 1 2 . Загрязнение воздуха городов автомобильным транспортом и промышленными предприятиями вых шапок на полюсах, резкому похолоданию и наступлению ледникового периода. В настоящее время проводятся исследования теплового баланса Земли, чтобы найти пути управления им. Загрязнение атмосферы может быть естественным и искусственным (или антропогенным). Естественное загрязнение происходит при извержении вулканов (рис. 111), выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, выносе в атмосферу кристалликов солей. В норме природные источники не вызывают существенных загрязнений. Источниками искусственного загрязнения служат промышленные, транспортные и бытовые выбросы. Основные поставщики загрязнений — промышленные предприятия. Они выделяют в атмосферу несгоревшие частицы топлива, пыль, салсу, золу. В индустриальных районах выпадает свыше 1 т пылевых частиц на 1 км 2 в сутки. Мощными поставщиками тончайшей пыли в атмосферу служат цементные заводы (рис. 112). Главный химический загрязнитель атмосферы — сернистый газ (S0 2 ), выделяющийся при сжигании каменного угля, сланцев, нефти, при выплавке железа, меди, производстве серной кислоты и др. Серии стый газ служит причиной выпадения кислотных дождей. При высокой концентрации сернистого газа, пыли, дыма во влаж ную 241 тихую погоду в промышленных районах возникает белый, или влаж ный, смог — ядовитый туман, резко ухудшающий условия жизни лю дей. В Лондоне во время такого смога из-за обострения легочных и сер дечных заболеваний с 5 по 9 декабря 1952 г. умерло на 4000 человек больше, чем обычно. Под воздействием интенсивного солнечного излучения химически* вещества, выбрасываемые в атмосферу промышленными предприятия ми и транспортом, могут вступать в реакции друг с другом, образуя вы сокотоксичные соединения. Такой вид смога получил название фотохи мического. В больших городах и густонаселенных районах первенство в загряз нении атмосферы переходит от промышленности к автомобильному транспорту. С выхлопными газами в атмосферу поступают угарный газ, оксиды азота, углеводороды (в том числе обладающие канцерогенными свойствами). В некоторые сорта бензина в качестве антидетонатора до бавляют тетраэтилсвинец, при этом в атмосферу с выхлопными газами поступают мелкие частички свинцовой пыли. Наибольшее количестве загрязнений поступает от автомобилей с плохо отлаженными двигателями и работающими на холостом ходу. Самое опасное загрязнение атмосферы и всей окружающей среды — радиоактивное. Оно представляет угрозу для здоровья и жизни людей, животных и растений не только ныне живущих поколений, но и их потомков из-за появления многочисленных мутационных уродств. Последствия такого мутагенного влияния на растения, животных и человека изучены еще плохо и труднопредсказуемы. В районах умеренного радиоактивного загрязнения увеличивается число людей, заболевших лейкозами. Источниками радиоактивного загрязнения служат экспериментальные взрывы атомных и водородных бомб. Радиоактивные вещества выделяются в атмосферу при изготовлении ядерного оружия, атомными реакторами электростанций, при дезактивации радиоактивных отходов и др. Сейчас стало понятно, что не существует такой малой дозы ионизи- рующего излучения, которая была бы безопасна. Серьезные отрицательные последствия для человека и других живых организмов влечет за собой загрязнение воздуха хлорфторметана- ми, или фреонами (CFC1.,, CF 2 C1 2 ). Их используют в холодильных установках, в производстве полупроводников и аэрозольных баллончиков. Утечка фреонов приводит к появлению их у тонкого озонового слоя в стратосфере, расположенного на высоте 20—50 км. Толщина этого слоя очень небольшая: 2 мм на экваторе и 4 мм у полюсов при нормальных условиях. Максимальная концентрация озона здесь 8 частей 242 Загрязнение воды Загрязнение воздуха ВЗв ЕСц КОПот ь.^ Сжигание угля , Стройпяощ^и^ «• Сельское хозяйстве /Электростанции Выделения автотранспорта Канализация F > х аз 5 о Пастбища Смыв Л . ; . . Удобрений-' От с полей t >4 ' ^ . | ^ 243 jD s Сельскохозяйственные^* ^ 9, отходы ^ Вымывание с полей \ и садов ' б промышленных предприятий. - ’ Утечка из хранилищ Аварии Загрязнение поверхности земли Соль против^ . гололеда °ЩИЕ ВЕЩЕСТВ* ддеГ 5 )е (Pb, Sn, Hg, CiO. Загрязнение почвы Рис. 1 1 3 . Источники и виды загрязнения биосферы на миллион частей других газов. Озоновый экран поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение с длиной волны 290 нм и менее, поэтому до поверхности Земли доходят ультрафиолетовые лучи, полезные для человека и других высших животных и губительные для микроорганизмов. При разложении фреонов под действием ультрафиолетовых лучей выделяются хлор и фтор, которые взаимодействуют с озоном. Есть опасность, что слой озонового экрана резко уменьшится, и это приведет к росту числа заболеваний раком кожи из-за проникновения на землю жесткого ультра- фиолетового излучения. Утончение озонового экрана, появление озоно- вых дыр отмечено над территориями Антарктиды, Австралии, Южной Америки, некоторых районов Евразии. Меры по охране атмосферы. Длительное время локальные загрязнения атмосферы сравнительно быстро разбавлялись массами чистого воздуха. Пыль, дым, газы рассеивались воздушными потоками и выпадали на землю с дождем и снегом, нейтрализовались, вступая в реакции с природными соединениями. Сейчас объемы и скорость выбросов превосходят возможности природы к их разбавлению и нейтрализации. Поэтому необходи мы специальные меры для устранения опасного загрязнения am мосферы. Основные усилия сейчас направлены на предупреждение, выбросов за- грязняющих веществ в атмосферу. На предприятиях устанавливают пылеулавливающее и газоочистное оборудование. Таким образом задер- живается около 3/4 всех выбросов. В настоящее время продолжается поиск более совершенных способов их очистки. Другое важное направление — это создание и внедрение безотход ных технологий, строительство таких промышленных комплексов, в которых используются все исходное сырье и любые отходы предприятий. Безотходные технологии ценны сходством с процессами, происходящими в биосфере, где отходов не существует, так как все биологические выделения утилизируются различными звеньями экосистем. Примерами таких технологических процессов могут служить замкнутые циклы воздуха и воды, при которых полностью исключаются выбросы отходов в окружающую среду. Благодаря современным исследованиям разработаны и внедряются в 244 практику приемы, снижающие и предотвращающие загрязнение от вы- Рис. 1 1 4 . Уменьшение содержания озона в атмосфере в Северном полушарии в 1970-1990 гг. (на 2—4,5%) 40-52° с.ш. 1970 1975 1980 1985 1990 Годы хлопных газов автомобилей. Частично загрязнения снижают, устанавливая в двигателях автомобилей фильтры и дожигающие устройства, исключая содержащие свинец добавки, организуя четкое движение транспорта на улицах, без частой смены режимов работы двигателей. Кардинальное решение проблемы загрязнений атмосферы автотранспортом — замена двигателей внутреннего сгорания иными. Созданы образцы газотурбинных, роторных, солнечных и иных двигателей. Наиболее перспективные средства передвижения — электромобили. Современные их модели еще несовершенны: у них сравнительно небольшая скорость и короткий пробег без подзарядки, что не позволяет им конкурировать с современными автомобилями. Для уменьшения содержания токсических веществ в выхлопных газах автомобилей в некоторых странах переходят на другие виды топлива вместо бензина, например метан, спирт. Важное значение в борьбе с загрязнениями атмосферы имеет озеле нение городов и промышленных центров. Растения обогащают воздух кислородом. На деревьях и кустах оседает до 72% частиц пыли и до 60% диоксида серы. Поэтому в городских парках, скверах, садах пыли в десятки раз меньше, чем на открытых улицах и площадях. Многие виды деревьев и кустарников выделяют фитонциды — био- логически активные вещества, убивающие бактерии. Зеленые растения регулируют микроклимат города, поглощают и снижают городской шум. баланса газов в атмосфере требуют строгого соблюдения мер по ее охране: установления на предприятиях очистных сооружений, использования циклических процессов в производстве. □ Парниковый эффект. □ Возрастающее загрязнение и изменение Баланс 245 азота, кислорода, углекислого газа. Естественное и искусственное загрязнение атмосферы: радиоактивное, химическое. Белый и фотохимический смог. Предупреждение ядовитых выбросов. Безотходная технология. ■ Примеры и дополнительная информация 1. Толщина воздушной оболочки Земли сравнительно невелика при сопоставлении с космическими расстояниями. Она составляет 1/4 часть радиуса Земли и 1/10 ООО часть расстояния от Земли до Солнца. Плотность атмосферы на уровне моря 0,001 г/см 3 , в тысячу раз меньше плотности воды. 2. В атмосферу Земли в результате человеческой деятельности ежегодно выбрасывается 156 млн т сернистого газа, 60 млн т оксидов азота. Там, где много промышленных предприятий, воздух загрязняется сильнее. Например, в Токио ежемесячно на каждый квадратный километр городской территории выпадает 34 т сажи, в Нью-Йорке — 17 т. В Магнитогорске в 1990 г. в мартеновских печах выплавлялось 16 млн т стали в год, а объем загрязнений, выбрасываемых в атмосферу, составлял 870 тыс. т в год, или по 20 т в год на душу населения. Только половина выбросов проходила через фильтры, которые улавливали лишь 1/3 ядовитых веществ. 3. С развитием промышленности и транспорта кислород во все больших количествах используется на горение. Например, легковой автомобиль за 1,5 тыс. км пробега расходует суточную норму кислорода одного человека (в среднем человек в сутки потребляет 500 л 2, пропуская через легкие 12 т воздуха). За один трансатлантиче- ский рейс современный реактивный самолет использует 35 т кислорода. 4. Одной из тяжелейших по своим последствиям была катастрофа на хранилище радиоактивных отходов в г. Челябинске-65 в 1957 г. Эта катастрофа приближалась постепенно. В 1949—1951 гг. предприятие «Маяк» по наработке стратегического плутония ( 239 Ри), используемого в атомных термоядерных бомбах и атомных реакторах, сбрасывало отходы в реку. В 1951 г. их следы были обнаружены в Ледовитом океане. Затем отходы стали сливать в бессточное озеро Карачай на территории предприятия. К 1957 г. это озеро излучало около 120 млн кюри, что в 24 раза больше, чем весь Чернобыль после аварии. Взрыв произошел 29 сентября 1957 г. на хранилище высокоактивных отходов и захватил все озеро. Радиоактивными веществами было загрязнено 23 тыс. км 2 земли. Через 10 лет, в 1967 г., с обнажившихся после засухи берегов озера Кара- чай радиоактивные вещества вновь были разнесены ветром на площадь 2700 км’. Авария на предприятии «Маяк» произошла из-за незнания, неопытности, халатности сотрудников, а также чрезмерной секретности. 246 Засекречены были все работы на предприятии, причины и последствия аварии, и до взрыва на Чернобыльской АЭС был секретным даже диагноз «лучевая болезнь». 5. Самой страшной в истории человечества была авария на 4-м блоке Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. Произошло разрушение, расплавление, испарение и вынос в атмосферу ядерного топлива. Всего испарилось и попало в атмосферу около 50 т ядерного топлива (масса радиоактивных веществ бомбы, сброшенной на Хиросиму, составляла 4,5 т). Радиоактивные вещества поднялись на высоту до 11 км, загрязнение охватило территорию Украины, Белоруссии и центральные области России. □ Вопросы. 1. Какую роль в загрязнении воздуха в городах играет автотранс- порт? 2. Что такое смог и как он образуется? 3. В чем заключается защитная роль земной атмосферы? Какое влияние оказывает загрязнение атмосферы на здоровье людей, животных, на растительность, погоду и климат? 4. Почему есте- ственное загрязнение атмосферы не нарушает происходящих в ней процессов? В чем опасность загрязнения атмосферы выбросами промышленных предприятий? 5. Чем опасно разрушение озонового экрана? 6. Поясните, в чем преимущества использования замкнутых производственных циклов перед строительством очистных сооружений. й Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1 . Можно ли сохранить озоновый экран в современных условиях? Каким образом? 2. Стоит ли развивать атомную энергетику, если она так опасна? 3. В чем преимущества и недостатки тепловых электростанций и гидроэлектростанций? 4. Обсудите все возможные последствия термоядерной войны. Распространение морей и океанов на Земле Где находятся районы с большими запасами пресной воды Размещение засушливых районов Отличия пресной и соленой воды ВСПОМНИТЕ § 36. Рациональное использование и охрана водных ресурсов Причины дефицита пресной воды. Вода — самое распространенное на Земле вещество. Водная оболочка, гидросфера, содержит 1,4 млрд км 3 воды, из них воды суши составляют только 90 млн км 3 Моря и океаны занимают 71% поверхности земного шара, поэтому существует представление о неисчерпаемости водных запасов. Однако соленые воды морей и океанов используются людьми очень мало, а получение пресной воды за счет атмосферных осадков и ледников локально и ограничено. В последнее время возник острый дефицит пресной воды, хотя общее ее количество огромно. Больше всего пресной воды расходуют на орошение. При этом получают высокие устойчивые урожаи, поэтому расход воды на орошение будет увеличиваться. По прогнозам, использо- 247 Рис. 1 1 5 . Пресноводное озеро вание воды на орошение в XXI в. достигнет более 35% всех ресурсов пресных вод (рис. 116). Потребление воды увеличивается с ростом народонаселения и все возрастающей его концентрацией в городах и промышленных центрах. Уже сейчас около трети населения Земли испытывает недостаток в чистой пресной воде. Это касается почти всех крупных городов. км 3 в год 6000- 4000- 2000 - Рис. 1 1 6 . , Увеличение годового расхода воды Годы 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Недостаток воды стал особенно ощутим в связи с увеличением ее рас- ходования на нужды промышленности. Так, для выплавки 1 т чугуна и 248 перевода его в сталь и прокат требуется 300 м 3 воды, 1 т никеля — 4000 м 3 , 1 т синтетического каучука — 3600 м 3 , 1 т капрона — 5600 м 3 Все в больших количествах вода идет на разбавление отходов. По оценкам ученых, в XXI в. на эти цели будет расходоваться более 35% общегодовой потребности человечества в пресной воде. Возросший дефицит пресной воды связан с загрязнением водоемов промышленными и бытовыми стоками. Особенно сильно загрязняют поверхностные воды отходы целлюлозно-бумажных, химических, ме- таллургических, нефтеперерабатывающих предприятий, текстильных фабрик и сельского хозяйства. К наиболее распространенным загрязнителям относятся нефть и нефтепродукты. Они покрывают поверхность воды тонкой пленкой толщиной 10 4 см, препятствуют нормальному газо- и влагообмену между водой и воздухом. Это вызывает гибель водных и околоводных организмов. Если пятно небольшое (до десятка квадратных метров), то оно исчезает с поверхности воды в течение 24 часов, образуя эмульсии. Тяжелые фракции нефти оседают на дно (рис. 117). Атмосферное окисление Испарение Выпадение с атмосфер- ными осадками Ветровой вынос Распростра нение (Лопающиеся пузырьки ПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛЕНКА Эмульсия у\ «нефть \ е воде» Перемещение с пузырь ками |