Изменение окружающей среды в 1972-1992 гг. и ожидаемые тенденции до 2030 г.
| Характеристики | Тенденция 1972-1992 гг. | Сценарий 2030 г. |
| Сокращение площади естественных экосистем | Сокращение со скоростью до 0,5-1,0% в год на суше; к началу 1990-х годов их сохранилось около 40% | Сохранение тенденции, приближение к почти полной ликвидации на суше |
| Потребление первичной экологической продукции | 40% на суше, 25% - глобальное (оценка 1985 г.) | Рост потребления: 80-85% на суше, 50-60% - глобальное |
| Изменение концентрации парниковых газов в атмосфере | Рост концентрации парниковых газов от десятых долей процента до первых процентов ежегодно | Рост концентрации, ускорение роста концентрации СО2 и СН4 за счет ускорения разрушения биоты |
| Истощение озонового слоя, рост озоновой дыры над Антарктидой | Истощение озонового слоя на 1-2% ежегодно, рост площади озоновой дыры | Сохранение тенденции даже при прекращении выбросов хлорфторуглеродов к 2000 году |
| Сокращение площади лесов, особенно тропических | Сокращение со скоростью от 117 (1980г.) до 180+20 тыс.кв.км (1989г.) в год; лесовосстановление относится к сведению как 1:10 | Сохранение тенденции, сокращение площади лесов в тропиках с 18 (1990г.) до 9-11 млн.кв.км, сокращение площади лесов умеренного пояса |
| Опустынивание | Расширение площади пустынь (60 тыс.кв.км в год), рост техногенного опустынивания, токсичных пустынь | Сохранение тенденции, возможен рост темпов за счет уменьшения влагооборота на суше и накопление поллютантов в почвах |
| Деградация земель | Рост эрозии (24 млрд. т ежегодно), снижение плодородия, накопление загрязнителей, закисление, засоление | Сохранение тенденции, рост эрозии и загрязнения, сокращение площади сельскохозяйственных земель на душу населения |
| Повышение уровня океана | Подъем уровня океана на 1 -2 мм/год | Сохранение тенденции, возможно ускорение подъема уровня до 7 мм/год |
| Стихийные бедствия, техногенные аварии | Рост числа на 5-7%, ущерба на 5-10%, количества жертв на 6-12% в год | Сохранение и усиление тенденций |
| Исчезновение биологических видов | Быстрое исчезновение биологических видов | Усиление тенденции по мере разрушения биосферы |
| Качественное истощение вод суши | Рост объемов сточных вод, точечных и площадных источников загрязнения, числа поллютантов и их концентрации | Сохранение и нарастание тенденций |
| Накопление поллютантов в средах и организмах, миграция в трофических цепочках | Рост массы и числа поллютантов, накопленных в средах и организмах, радиоактивности среды, "химические бомбы" | Сохранение тенденций и возможное их ускорение |
| Ухудшение качества жизни, рост заболеваний, связанных с загрязнением окружающей среды, в том числе генетических, появление новых болезней | Рост бедности, нехватка, продовольствия, высокая детская смертность, высокий уровень заболеваемости, необеспеченность чистой питьевой водой в развивающихся странах; рост генетических заболеваний, высокий уровень аварийности, рост потребления лекарств, рост аллергических заболеваний в развитых странах; пандемия СПИД в мире, понижение иммунного статуса человека | Сохранение тенденций, рост нехватки продовольствия, рост заболеваний, связанных с экологическими нарушениями, в том числе генетических, расширение территории инфекционных заболеваний, появление новых болезней |
Возросшая мощь хозяйственной или шире - любой антропогенной деятельности оказалась разрушительной для окружающей человека природной среды. Своей деятельностью человек превысил тот экологический предел, за которым следует переход биосферы в неустойчивое состояние. Стало ясным, что хозяйственная деятельность может развиваться лишь в определенном "экологическом коридоре", имеет верхний предел, за которым идет нарастающее разрушение биосферы. Свидетельством превышения экологического предела является то обстоятельство, что возобновимые ресурсы в значительной части (леса, рыбные и кормовые угодья и т.д.) перестали воспроизводиться в прежнем виде. Стало также понятным, что существует предел развитию хозяйственной деятельности, который определяет так называемую хозяйственную емкость биосферы (и ее отдельных экосистем). Развитие хозяйственной и любой другой деятельности (скажем, военной, которую нельзя отождествлять с хозяйственной в полной мере) возможно лишь в пределах хозяйственной, или, лучше сказать, антропогенной (цивилизационной, деятельностной) емкости биосферы. Эта емкость, связанная с эволюционно сложившимся экологическим пределом, должна находиться в границах определенного коридора, допускающего воспроизводство естественных возобновимых ресурсов и действие биотического механизма регуляции окружающей природной среды.
Глобально-экологический кризис оказался в силу взаимосвязи всех глобальных проблем сопряженным с другими, выражающими деятельность экономической и социальной сфер. Это и позволяет глобальный экокризис одновременно считать и эколого-экономическим, и социально-экологическим, или, как уже говорилось выше, антропоэкологическим. Так, быстрый экономический рост в XX веке, приведший к появлению глобальной экономики, не привел ее ни к стабильному социальному развитию, ни к решению основных проблем в социальной сфере. Так, число голодающих в мире только за последние 5 лет увеличилось с 1,1 до 1,3 млрд. человек, увеличился разрыв между богатыми и бедными странами и людьми, причем среднемесячный заработок 3 млрд. чел. - порядка 2 долл. США в день. В странах "золотого миллиарда" среднемесячный заработок исчисляется в тысячах долл. США, но и там бедные составляют 20-30% (по их стандартам). Даже страны "золотого миллиарда" не в состоянии ликвидировать бедность и высокую безработицу. В мире все чаще возникают военные конфликты, в основе которых лежит борьба за передел рынка ресурсов, идет "экологическая агрессия" развитых стран. Увеличивается число беженцев, в том числе покидающих родные места по экологическим причинам. В развивающихся странах пока идет демографический взрыв, увеличивающий число бедных и обездоленных. Цивилизация в конце XX века столкнулась уже не просто с экологическим, а с разрастающимся социально-экологическим кризисом, выход из которого требует пересмотра традиционных ценностей в экономической, социальной, демографической, геополитической, экологической, этической и других сферах, согласования их с законами эволюции биосферы и вытекающими отсюда природоохранными ограничениями и запретами, связанными с наличием хозяйственной емкости экосистем. Высокий уровень потребления ресурсов и загрязнения окружающей среды в развитых странах привел к ухудшению глобальной экологической ситуации, несмотря на то, что на охрану окружающей природной среды было потрачено не менее 1,5 трлн. долл. за последние два десятилетия. Это свидетельствует об экологическом и социальном тупике, о нарастающей ресурсной неустойчивости индустриально развитых стран и тенденции решения проблем экономического роста за счет ухудшения социально-экологической ситуации для развивающихся стран.
Экономический рост за счет экологии привел к такому положению в мире, что возможности существенного подъема уровня жизни в "третьем мире" и странах с переходной экономикой оказываются ничтожными. По сути дела анализ глобальной экологической ситуации свидетельствует о том, что мировое сообщество развивается со времен неолитической революции по все ускоряющемуся в экологическом плане эсхатологическому сценарию. Такое развитие в 1992 г. на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (ЮНСЕД) было квалифицировано как неустойчивое развитие и оно, как выше было показано, характерно для периода хозяйственной деятельности, связанного с развитием производства. Можно считать, что человечество, вступившее на путь производства, обеспечило себе стабильный рост в социально-экономическом плане примерно на десять тысяч лет, но за счет того, что в начале третьего тысячелетия развития разразится глобально экологическая катастрофа. И хотя весьма зримо экологические последствия в глобальном масштабе (особенно потепление климата, снижение биоразнообразия и истощение озонового слоя) проявились лишь во второй половине XX века, тем не менее можно считать всю производственную эколого-экономическую систему неустойчивой системой (моделью). Вот почему ЮНСЕД в лице лидеров 179 стран и большинства ведущих общественных организаций экологической направленности признали дальнейшее мировое развитие по модели неустойчивого (производственно-некоэволюционного) развития бесперспективным для всего мирового сообщества.
2. Глобальные проблемы окружающей среды.
Парниковый эффект. Озоновые дыры. Проблема кислотных осадков. Энергетическая проблема. Проблемы народонаселения и продовольствия. Сокращение биоразнообразия.
Парниковый эффект.
Подпарниковым эффектомпонимают возможное повышение глобальной температуры планеты в результате изменения теплового баланса, обусловленного постепенным накоплением парниковых газов в атмосфере, которые беспрепятственно пропускают к Земле солнечную радиацию, но задерживают тепловое излучение Земли. В результате повышается температура ее поверхности, изменяются погода и климат.
Основным парниковым газом является диоксид углерода: его вклад в парниковый эффект, по разным данным, составляет от 50 до 65%. К другим парниковым газам относятся метан (около 20%), оксиды азота (примерно 5%), озон, фреоны (хлорфторуглероды) и другие газы (около 10 – 25% парникового эффекта). Всего известно около 30 парниковых газов.
Основным антропогенным источником поступления СО2 в атмосферу является сжигание углеродсодержащего топлива (уголь, нефть, мазут, метан и др.). Ныне только от теплоэнергетики в атмосферу поступает около 1т углерода на человека в год; по прогнозам в первой половине ХХI столетия выброс достигнет 10 млрд. т. Вследствие парникового эффекта среднегодовая температура на Земле за последнее столетие повысилась на 0,3 – 0,6 оС. В настоящее время увеличение концентрации СО2 происходит, примерно, со скоростью 0,3 – 0,5% в год. Увеличивается содержание и других парниковых газов: метана – на 1%, оксидов азота – на 0,2% в год.
Глобальное потепление климата и обусловленное им повышение уровня Мирового океана многими учеными рассматривается как величайшая катастрофа для биосферы в целом, так: в случае повышения уровня океана на 1,5 – 2 м под затопление попадает около 5 млн. кв. км земель, где проживает около 1 млрд. человек и собирается почти треть урожая многих сельскохозяйственных культур. Потепление климата обернется увеличением степени неустойчивости погоды, смещением границ природных зон, ростом числа штормов и ураганов, ускорением темпов вымирания животных и растений.
Уменьшение различий температуры на полюсах и экваторе (в основном за счет более сильного потепления полюсов) вызовет, в свою очередь, подтаивание вечномерзлых почв (таковых в России около 2 млн. кв. км) и высвобождение из них огромных количеств метана, что усилит парниковый эффект;
Изменение климата окажет негативное влияние на здоровье людей как вследствие усиления теплового стресса в южных районах, так и из-за распространения многих видов заболеваний.
Приведенные факторы дали основание Международной конференции по проблемам изменения климата (Торонто, 1979 г.) заявить, что «…конечные последствия парникового эффекта могут сравниваться только с глобальной ядерной войной».
Озоновые дыры.
В последние годы наблюдается устойчивая тенденция снижения содержания озона в стратосфере. По разным оценкам в средних и высоких широтах северного полушария такое уменьшение составило 2 – 10%.
Наиболее значительная потеря озона регистрируется над Антарктидой, где его содержание в озоновом слое за последние 30 лет уменьшилось на 40-50%. Пространство, в пределах которого регистрируется заметное уменьшение концентрации озона, получило название «озоновой дыры». В настоящее время «озоновая дыра» вышла за пределы континента и по размерам (10 млн. кв. км) превышает площадь США.
Отмечается появление т.н. «блуждающих дыр» площадью от 10 до 100 тыс. кв. км в других регионах, где потери озона достигают 20 – 40% от нормального уровня (около 0,06 мг/м3). Согласно Росгидромету, в феврале 1995 г. над всем Северным полушарием, а особенно над рядом районов Восточной Сибири, вплоть до Урала зафиксировано рекордное уменьшение концентрации озона – до 40%, сохранявшееся в течение 25 суток. К середине марта в отдельных районах оно достигло 50%. Как следствие, в апреле и декабре отклонение от климатических норм составило 15%.
Из-за уменьшения концентрации озона только на 1% происходит увеличение интенсивности УФ-излучения у поверхности Земли на 15%. В свою очередь, это, согласно официальным данным ООН, приводит к появлению в мире 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи, а также снижению иммунитета как у человека, так и у животных.
Помимо ухудшения здоровья, истощение озонового слоя способствует усилению «парникового эффекта», снижению урожайности, деградации почв, общему загрязнению окружающей среды.
Основным антропогенным фактором, разрушающим озон, считают фреоны (хладоны), которые широко используются как газы-носители (пропилленты) в различного рода аэрозольных баллончиках, холодильных установках и т.п.
Фреоны способны находиться в атмосфере, не разрушаясь 70 – 100 лет, поэтому они всегда достигают озонового слоя и разрушают его. При этом каждый атом хлора как катализатор способен разрушить до 100 тыс. атомов озона.
Из других техногенных причин разрушения озонового слоя называют уничтожение лесов как основных поставщиков кислорода в атмосферу, ядерные взрывы в атмосфере, крупные пожары и другие явления, сопровождающиеся поступлением в верхние слои атмосферы оксидов азота и некоторых углеводородов. Уничтожают озон полеты сверхзвуковых самолетов в стратосфере, запуски космических ракет. Только, например, один запуск авиакосмической системы «Шаттл» приводит к потерям 10 млн. т озона. 300 таких запусков в год – и практически весь озон будет уничтожен.
Проблема кислотных осадков.
В последние 15 – 20 лет возникла сложная и трудная экологическая проблема кислотных дождей (рН < 5,0). При сжигании различных видов топлив, а также с выбросами различных предприятий в атмосферу поступает значительное количество оксидов серы и азота. При взаимодействии их с атмосферной влагой образуются азотная и серная кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые соединения, что в сумме дает раствор с кислой реакцией. Согласно расчетам, доля диоксида серы в образовании кислых осадков составляет около 70%. Появлению кислых осадков способствует также СО2: из-за его постоянного присутствия в атмосфере нормальным является рН осадков 5,6.
В дальнейшем кислоты выпадают на поверхность суши или водоемов в виде кислотных дождей или иных атмосферных осадков. Отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2 – 2,3, что соответствует кислотности уксуса.
В России очаги образования кислых осадков приходятся на Кольский полуостров, Норильск, Челябинск, Красноярск и другие районы. В наши дни в Санкт-Петербурге рН дождя колеблется от 4,8 до 3,7, в Красноярске – от 4,9 до 3,8, в Казани – от 4,8 до 3,3. В городах до 70 – 90% загрязнений в атмосферу, в том числе и способствующих образованию кислых осадков, поставляет автотранспорт.
Кислые осадки снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов почвенной среды. При рН, равном 5 и ниже, в почвах резко возрастает растворимость минералов; из них высвобождается алюминий, который в свободной форме ядовит. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых металлов (кадмия, свинца, ртути). В ряде мест кислые осадки и продукты их действия (алюминий, тяжелые металлы, нитраты и др.) проникают в грунтовые воды, а затем в водоемы и водопроводную сеть, ухудшая качество питьевой воды.
Действие кислых осадков на водные экосистемы весьма многообразно. Попадая в водные источники, они повышают кислотность и жесткость воды. При рН ниже 6 сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие организмов.
Действие кислых осадков и атмосферных загрязнений на леса способствует выщелачиванию из растений биогенов (особенно кальция, магния и калия), сахаров, белков, аминокислот. Кислые осадки повреждают защитные ткани, увеличивают вероятность проникновения через них патогенных бактерий и грибов, способствуют вспышкам численности насекомых. Накоплено много данных об отрицательном влиянии кислых осадков на растения через почву, прежде всего, в результате увеличения подвижности алюминия и тяжелых металлов. Свободный алюминий повреждает молодые корни, создает очаги для проникновения в них инфекции, а также вызывает преждевременное старение деревьев. Особенно сильно повреждаются хвойные леса, что в первую очередь связано с большой продолжительностью жизни их хвои (4 - 6 лет), обусловливающей накопление в ней относительно больших концентраций токсикантов.
Сейчас особо много внимания уделяется поражению лесов в результате совместного действия традиционных загрязнителей (SO2, NO2) и озона. Приземный озон является в основном продуктом фотохимического смога. В его присутствии интенсивно разрушается хлорофилл, причем как в результате прямого влияния, так и через ускорение расходования витамина С, который защищает хлорофилл от окисления.
Энергетическая проблема.
Обеспеченность нефтью
На пути экономии энергии ведущие капиталистические страны добились огромных успехов — за 1970—1990 гг. их ВВП вырос на 60%, но это произошло при небольшом росте потребления первичных источников энергии (25—27%).
Природный газ
Добыча природного газа сосредоточена в промышленно развитых странах, на Россию, США, Канаду и Западную Европу приходится 65% всей добычи. При этом доминирует Россия — 27% мировой добычи газа в мире. Энергетические проблемы России
После распада Союза доминировавшие до этого проблемы энергетики (энергозатратность экономики, устаревшее энергетическое оборудование, удорожание добычи основных энергоносителей, проблема ликвидации последствий чернобыльской катастрофы) дополнились новыми, не менее сложными:
Энергетическая проблема
Сегодня в мире топливо пока добывается, электростанции работают безостановочно и мировое хозяйство функционирует в убыстряющемся режиме, однако энергетическая проблема остается одной из наиболее острых.
Атомная энергетика
На сегодня, видимо только атомная энергетика, способна резко и за достаточно короткий срок ослабить явление парникового эффекта. В какой-то мере это и происходит с 1973 г., когда доля атомной энергетики в приросте мирового производства электроэнергии составила 1/3.
Альтернативные источники энергии
Вопрос о «мягких» источниках энергии не простой. Их называют еще альтернативными, противопоставляя традиционным загрязняющим — углю, нефти, газу. Крупнейший советский физик академик П. П. Капица считал, что альтернативные источники в обозримом будущем не смогут серьезно потеснить традиционные энергоносители. Видимо, такая точка зрения справедлива, хотя важную роль при этом могут сыграть цены на нефть.