Резкий рост населения и промышленного производства за последние сто лет оказывает значительное воздействие на состояние окружающей среды. Происходит постепенное истощение запасов природных богатств нашей планеты, а отходы производства и бытовой деятельности человека вызывают необратимые в некоторых случаях последствия в существующих экологических системах, нарушается круговорот веществ в природе и возникает угроза для здоровья и жизни самого человека.
Рост численности населения наблюдался на протяжении 19 века и резко ускорился в начале 20 века, в научных кругах стали говорить о так называемом «демографическом взрыве». Тенденция увеличения населения Земли сохраняется и в первой половине 21 века. Таким образом, перед нами стоит задача рассмотреть, к чему приводит рост численности населения и промышленного производства и как бороться с его последствиями. В работе будут использованы общенаучные методы (наблюдение, анализ, обобщение).
В.А. Красилов в 1992 году выделил и описал некоторые негативные последствия роста численности населения Земли. Среди них заслуживают особого внимания рост материального потребления, рост городских агломераций, загрязнение среды, падение уровня жизни, изменение структуры населения и его скученность. Последствия роста населения представлены на рис. 1 [1].
Происходит интенсивное загрязнение атмосферы, ее составляющих. В тропосферу поступает большое количество углекислого газа СО2, оксида и диоксида серы SO3 и SО2, оксидов азота NО2, NO, N2O, а также углеводородов в виде паров, а в нижних слоях накапливаются аэрозоли. Растет количество основных загрязнителей крупнейших городов. С 1 км2 мегаполиса при общей площади 500 км2 ежегодно в атмосферу поступает около 800 тонн угарного газа, серного ангидрида, 500 тонн пыли и др. веществ [2].
За счет эксплуатации автотранспорта в атмосферу поступает значительное количество углекислого газа СО2, поэтому в настоящее время реализуются следующие направления:
Совершенствуются транспортные движения в мегаполисах
Вводятся бестранспортные зоны, безостановочные магистрали
Создаются транспортные развязки
Строятся подземные переходы
Рис. 1 Последствия роста населения из В.А. Красилова, 1992
Размещаются автотранспортные предприятия за пределами города
Заменяют жидкое топливо другими видами топлива (газовое топливо, электротяга)
Все автомобили снабжаются нейтрализаторами выхлопных газов.
При сжигании топлива (мазут, каменный уголь) в атмосферу поступает большое количество оксидов серы, которые контактируют с атмосферной влагой и это приводят к кислотным дождям. Они в свою очередь разрушают зеленые насаждения, подкисляют почву, нарушают жизнедеятельность почвенных организмов, поэтому предусматривают в настоящее время извлечение серы из топлива путем газофикации и гидрирования.
При производстве строительных материалов в атмосферу могут поступать углеводороды, в том числе фреоны. Фреоны также используются в пищевой промышленности, парфюмерии. Причиной образования озоновых дыр также является поступление в атмосферу оксидов азота при сгорании топлива двигателей авиалайнеров, космических кораблей. Для очистки таких выбросов используется методы адсорбции и каталитического окисления.
Гидросфера загрязняется продуктами производства, в том числе неорганическими солями тяжелых металлов, применяется захоронение радиоактивных отходов, снижаются запасы пресных вод. Существующие водные объекты подкисляются за счет выпадения кислотных осадков. Ежегодно образуется 350 млн. тонн сточных вод [2].
При биологическом окислении стоков, при сбросе сточных вод, содержащих моющие средства, при разрушении берегов, при отмирании растений и животных, в водную систему поступают соли P и N. При повышенной температуре окружающей среды (более 30° С) это приводит к эвтрофикации водоема, поэтому необходимо:
Не допускать поступление в водный объект теплых сточных вод, производственных стоков, содержащих соединения P и N. Достигается это за счет качественной очистки стоков с использованием определенного вида сооружений.
Предусматривается ликвидация последствий эвтрофикации. Производится с помощью авиации, распыляющей химические соединения, препятствующие развитию сине-зеленых водорослей.
Производится механическая уборка растительности в прибрежной полосе.
Для исключения поступления неочищенных сточных вод предусматриваются следующие методы и способы их очистки:
Механические (дробление, разделение, усреднение, улавливание, отстаивание, фильтрация)
Физические (выпаривание, вымораживание, магнитная и электромагнитная обработка)
Химические (окисление, нейтрализация, восстановление, озонирование, облучение, нагревание)
Биологические (биологическая обработка на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах, аэротенках, окситенках)
Физико-механические (флотация, обратный осмос, ультрафильтрация, электроосмос)
Физико-химические (коагуляция, флокуляция, сорбция, ионный обмен)
Литосфера подвергается существенному воздействию, в частности ее почвенный, плодородный слой. На начальной стадии цивилизации человечество располагало 4,5 млрд. га плодородных земель, в настоящее время – 2,5 млрд. га и происходит дальнейшее деградация из-за нерационального использования [2].
Для защиты от истощения почвенного слоя предусматриваются фитомелиорацию земель:
Размещают лесонасаждения по периметру с/х полей
Производят укрепление, террасирование склонов
Производят обработку почвы специальными структурообразователями
На государственном уровне ведется работа по охране от загрязнений:
Осуществляется санитарно-эпидемиологический контроль почвенного слоя, предназначенного для агропромышленного комплекса
Ведется контроль загрязнений вблизи мест захоронения химикатов
Разрабатываются, ежегодно корректируются нормы, сроки внесения минеральных удобрений, применения ядохимикатов
Наряду с этим на уровне государственных служб ведется литомониторинг, а в каждом регионе формируются кадастры.
Энергетическая проблема сопровождается уменьшением запасов нефти, природного газа.
Исчезают целые биологические виды растений, животных. Для защиты исчезающих видов международная организация по охране природы сформировала Красную книгу, в которую внесены 4600 тыс. видов флоры и фауны. Снижение биологической флоры, в частности тропических, северных лесов, привело к затруднениям с фотосинтезом, т.е.она поглощает в меньших объемах. Это способствовало формированию парникового эффекта. В настоящее время под угрозой исчезновения находится 10 % видов флоры Земли [2].
При интенсивной эксплуатации сельскохозяйственных земель уменьшается их продуктивность. Это приводит к миграции населения в крупные города. Имеет место урбанизация. Это приводит к локальным нагрузкам на региональные экологические системы, к уменьшению запасов с/х продукции.
Рост численности населения Земли и деградация земель приводят к недостатку продовольствия при отсутствии в нем необходимого количества белков, жиров, витаминов, что сопровождается массовыми заболеваниями, эпидемиями (Сев. Корея, Китай, Африка). По данным ВОЗ в настоящее время на 1 сытого приходится 1 полуголодный и 1 голодающий.
Организация Объединенных Наций (ООН) считает, что глобальные экологические проблемы являются наиболее важными по сравнению с военной и экономической безопасностью государств. Объектами международного сотрудничества являются атмосфера Земли, где на 1 месте находится проблемы озонового слоя, далее проблема гидросферы, проблема ближнего космоса.
Озоновый слой защищает Землю от негативного воздействия ультрафиолетового излучения. Были обнаружены озоновые дыры в середине 80-х годов. Принята в целях защиты Венская конвенция об охране озонового слоя, Монреальский протокол по веществам, загрязняющим озоновый слой. Наблюдается снижение промышленными развитыми странами производства озоноразрушающих веществ – фреонов.
Рамочная конвенция принята ООН об изменении климата и Киотский протокол, которые рекомендуют развивающимся странам уменьшить поступление в атмосферу парниковых газов, в том числе диоксида углерода. Кроме того имеется ряд других документов, таких как Декларация Стокгольмской конференции ООН по проблемам охраны окружающей среды. Также все страны, входящие в ООН, сотрудничают в рамках программы по охране окружающей среды. Создана специальная организация – ЮНЕП. Эта организация взаимодействует с ЮНЕСКО (комитет ООН по вопросам образования, науки и культуры). ЮНЕП также сотрудничает с ВОЗ И МАГАТЭ (международная организация по атомной энергетике), которая контролирует, дает рекомендации по использованию атомной энергии в мирных целях.
Список литературы:
Ситаров В.А., Социальная экология/ В.А. Ситаров, В.В. Пустовойтов. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 280 с.
Фирсов А. И., Экология техносферы/ А.И. Фирсов, А.Ф. Борисов. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2013. – 93 с.