Вплив людини на глобальні бюсферні процеси
Окремі прояви екологічної кризи XX століття мають місцеве, локально-регіональне значення, але деякі спричинюють глобальний вплив на всю біосферу планети. До останніх належать чотири феномени, що проявилися в повному обсязі лише наприкінці XX століття й стали об’єктом пильної уваги цивілізованого людства: потепління клімату, кислотні дощі, руйнування озонового екрану атмосфери та запустелювання.
Потепління клімату. Зміни клімату протягом тривалих історичних періодів вивчають методом глибинного зондування вічних льодовиків. Таке зондування в Антарктиді проводилося до глибини у 2 км, воно охоплює останні 160 тисяч років. Показано, що протягом історії Землі клімат суттєво змінювався, але до початку розвитку цивілізації такі зміни відбувалися поступово. Тільки другій половині XX століття з’явилося нове явище – швидка зміна клімату під впливом антропогенної діяльності.
Антропогенні зміни клімату Землі відбуваються під впливом великої кількості чинників. Згідно з М. Мюллером (1992), потепління клімату викликається, головним чином, парниковим ефектом, якому на 46% сприяє виробництво енергії шляхом спалювання викопного палива з викидами в атмосферу вуглекислого газу, на 24% – забруднення атмосфери іншими хімічними речовинами, зокрема метаном, на 18% – вирубування лісів та ерозією ґрунту, що веде до зниження біологічного зв’язування вуглекислого газу, на 9% – інтенсифікацією сільського господарства, з якою пов’язане надходження до атмосфери підвищеної кількості оксидів азоту, та на 3% – спалюванням сміття. Вуглекислий газ, як і інші парникові гази, має здатність утримувати теплове випромінювання біля поверхні планети і цим викликати підвищення температури.
Під впливом потепління почнеться танення льоду Антарктики, Арктики та високогір’я. Зростання стоку призведе до підняття рівня Світового океану.
За останні 100 років, за даними точних спостережень за рівнем Світового океану, зареєстровано його підняття на 0,15 м, а швидкість підняття складає 1,2 мм на рік. Є небезпека, що до 2100 року рівень Світового океану підніметься щонайменше на 65 см, а за максимальними оцінками – навіть на 3,45 м.
Кислотні опади.Кислотними називають будь-які види опадів (дощ, сніг, туман) тоді, коли їх pH нижче 7,0, тобто вони мають Кислу реакцію. Реєстрація динаміки кислотності атмосферної води ведеться досить точно за кислотністю льоду в Антарктиді, Ґренландії та Альпах. Вона показує (Лал та ін., 1991), що ще 180 років тоому pH дощової води була на рівні 7,0, тобто нейтральною. Кислотні дощі вперше зареєстровані в 1972 році в англійському місті Манчестері. Основною причиною випадання кислотних дощів було Надходження в атмосферу оксидів азоту та сірки.
Стали типовими кислотні опади і для України. У Черкаській області опади закиснені азотною кислотою, у Сумській – сірчаною.
Руйнування озонового екрану атмосфери.Озоновий шар знаходиться в атмосфері на висоті 12-23 км і захищає поверхню планети від жорсткої ультрафіолетової радіації з довжиною хвилі 320-400 нм. Процес руйнування озону в атмосфері ініціюється різного роду речовинами. Але основний внесок роблять фреони, що широко застосовуються в холодильних установках різних типів, в аерозольних балончиках та миючих засобах. Світове виробництво фреонів на початок 90-х років перевищило 1 млн. 360 тис. тонн на рік (71% фреонів виробляють США і розвинені країни Західної Європи).
Свій вплив на руйнування озону стратосфери здійснює й космічна та ракетна техніка внаслідок викидів продуктів згорання їхнього палива.
Зменшення товщі озонового екрану та розриви в ньому ведуть до збільшення ультрафіолетового випромінювання, що досягає поверхні Землі. Відповідно до супутникових даних за останні 10 років ультрафіолетове випромінювання зросло на 10%, а в Антарктиді, де стійко зберігається «озонова діра», – на 40% .
За даними «Грінпіс», зменшення товщі озонового шару на кожні 10% веде до збільшення кількості випадків захворювання на рак шкіри на 300 тисяч.
Запустелювання.Запустелювання – це виснаження аридних та напіваридних екосистем під впливом діяльності людини та посух. Запустелювання відбувається головним чином у посушливих зонах. Воно проявляється в сильній деградації природних біомів та втрат родючості ґрунтів. Території, на яких проявляється запустелювання, уже не можуть самовідновлюватися. Цього процесу зазнали у світі вже 4 млрд. 616 млн. га й ці площі продовжують зростати. Темпи запустелювання дуже високі: щорічно внаслідок цього процесу площі пустель світу зростають на 60 тис. км2.
Міські екосистеми
ІНФРАСТРУКТУРА МІСТ
Місто – це антропогенна екосистема, що являє собою концентроване розміщення промислових і побутових споруд, та населення, яке знаходиться на його території. На відміну від сільських населених пунктів жителі міст зайняті трудовою діяльністю переважно у сфері промисловості, управління або культури. Для міст характерна чисельність населення не менше 5-10 тисяч і багатоповерхова забудова.
Процес розвитку населених пунктів типу міста називають урбанізацією.
Урбанізація стала результатом промислової революції і одночасно стимулом та основою швидкого прогресу промислового виробництва внаслідок концентрації виробництва та кадрів. Але урбанізація як соціальний процес має й негативні сторони:
а) скорочується сільське населення;
б) міста перевантажуються переробними виробництвами, у тому числі й сільськогосподарської продукції;
в) погіршуються умови життя населення не тільки в межах міста, але й у селі.
Проявився процес урбанізації і в Україні. До 1918 року країна була аграрною і в містах проживало тільки 18% населення. У 1940 році міське населення України становило 14 млн. чоловік (у 1950 – 12,8 млн. чол., тимчасове зниження як результат війни з фашистською Німеччиною), у 1970 – 25,7 млн., у 1990 – 35,1 млн.
Тільки за останні ЗО років частка міського населення в Україні зросла в 1,5 рази та складала у 1991 році 67,8% загальної чисельності населення. В Україні є 5 міст з населенням більше мільйона чоловік: Київ, Дніпропетровськ, Одеса, Донецьк і Харків.
З погляду екології міста гетеротрофні. Харчування населення повністю забезпечується агроекосистемами і сільським господарством. Для забезпечення харчуванням сучасного міста з населенням 1 млн. жителів і площею 280 км2 необхідно 8000 км2 сільськогосподарської території.
Міста, розташовані на території країни, не тільки займають сільськогосподарські землі, але суттєво порушують природні біогеохімічні цикли, тому що речовини, необхідні для міських підприємств і будівництва, видобуваються в одному місці, а концентруються в іншому внаслідок транспортування їх у-великі та малі міста.
У результаті місто з населенням 0,5 млн. чоловік займає приблизно 100 км2 території. У неї входять власне житлові споруди, транспортні системи, виробничі об’єкти, парки й ін.
Природною потребою людей є повітря, зокрема кисень, необхідний для дихання і підтримання процесів горіння. Місто з населенням у 0,5 млн. чоловік споживає за рік 1,5 млн. т кисню. Кисень виробляється тільки зеленими рослинами, а оскільки виробників кисню в зоні міста недостатньо, виявляється, що для покриття потреб міста в кисні необхідна площа, вкрита зеленою рослинністю (ліс, луг, посіви) приблизно у 20 разів більше площі самого міста.
Одночасно таке місто витрачає до 250 млн. м3 води на рік. Основна частина цієї води повертається в природне середовище у вигляді міських стоків, але вже істотно забруднених промисловими і побутовими відходами.
Як гетеротрофна екосистема, місто потребує постачання харчових продуктів. У фізичній вазі один житель міста споживає до 2 кг їжі на день. Це вимагає завезення в міста великої кількості як готових продуктів, так і сировини (зерна, м’яса, молока), що переробляється для одержання потрібних продуктів (хліба, ковбас, сметани, кефіру і т.п.) у самому місті.