Глобальные экологические проблемы человечества: причины

Рост численности населения Земли, развитие промышленности и энергетики, естественные природные процессы – все это приводит к изменениям климата, провоцирующим экологические проблемы на планете. Наиболее резкие изменения произошли в XX веке, в течение которого произошел скачок населения, а глобализация производства привела к неравномерному распределению ресурсов. В некоторых случаях воздействие на экологию локальное, в остальных – к экологическим проблемам приводят глобальные антропогенные или природные факторы.

Классификация экологических проблем

В зависимости от особенностей исследования экологические проблемы классифицируются по нескольким признакам. В совместном действии разных факторов заключается сложность классификации, выявления и решения глобальных экологических проблем. При выборе отдельных признаков не учитываются факторы, которые влияют на проблему, но не входят в критерии классификации.

Чаще всего в мире используется классификации на основании 5 критериев:

• по воздействию на отдельные компоненты природы: воду, атмосферу, почву, и т.д.;
• по сложности;
• по временным критериям: момент образования, продолжительность;
• по масштабу: локальные, глобальные;
• по силе воздействия: слабое, среднее, сильное.

Основные причины экологических проблем

В большинстве случаев глобальные проблемы возникают под одновременным воздействием двух факторов: естественного и антропогенного. Принцип образования экологических проблем состоит в последовательном развитии локальной причины. Равномерное нарушение экологического баланса невозможно из-за различий природных процессов в разных частях Земли: направления течения, климата, населенности.

Возникающая в отдельных частях планеты экологическая проблема приводит к нарушению экобаланса сначала в пределах очага негативного воздействия, а затем распространяется под действием других причин по всей Земле. Например, промышленные выбросы, оседающие на снежных склонах Кавказских гор, приводят к снижению их способности к отражению солнечных лучей. Под влиянием нагрева эти же склоны начинают таять, что приводит к большему снижению отражательной способности. Глобально эти причины вносят вклад в среднее повышение температуры на Земле, приводящее к глобальному потеплению.

Классификация причин на естественные и антропогенные необходима для принятия мер по сокращению негативного воздействия. Напрямую человек может повлиять на антропогенные факторы, сократив их воздействие на окружающую среду. Воздействие на природные факторы может привести к нарушению экобаланса. Естественные причины должны учитываться с целью предотвращения их влияния на антропогенные факторы. Например, это не было сделано при строительстве атомной электростанции Фукусима в Японии, что привело тому, что антропогенная проблема возникла под влиянием естественной.

Естественные факторы

Под воздействием естественных природных процессов могут возникать глобальные экологические проблемы. Такие причины носят необратимый и неконтролируемый характер, поэтому человечество на них не влияет, а просто адаптируется с помощью, например, мониторинга за состоянием окружающей среды. К таким причинам относятся:

• извержения вулканов;
• землетрясения;
• цунами;
• нарушения озонового слоя над Антарктидой и Арктикой.

Такие факторы способны вызвать или усилить антропогенное воздействие на экологию. Обычно это происходит в пределах зонах распространения природных катастроф. Землетрясения, цунами, извержения вулканов разрушают инфраструктуру, из-за чего становится невозможна безопасная эксплуатация объектов.

Извержения вулканов и нарушения озонового слоя приводят к негативному воздействию на здоровье: нарушению работы дыхательных путей, развитию кожных заболеваний. Кроме этого, истощающийся озоновый слой приводит к изменениям естественных биологических процессов и к глобальному потеплению.

Антропогенные факторы

В результате человеческой деятельности образуются отдельные разовые очаги негативного воздействия на окружающую среду и постоянные источники заражения. Разовые очаги возникают вследствие техногенных катастроф, аварий, возникающих из-за нарушений технологических процессов или под воздействием естественных причин. Примеры таких происшествий: аварии на атомных станциях (Чернобыль, Фукусима), крушения танкеров и аварии на нефтедобывающих платформах (Мексиканский залив), прорывы дамб (на Дунае в Венгрии), выбросы опасных веществ на заводах (Индия).

Постоянные источники связаны с регулярной деятельностью по работе промышленных предприятий, жизнедеятельностью городов, выработкой энергии. Диспропорциональное распределение мирового производства привело к высокой концентрации заводов в странах Юго-Восточной Азии. В этом регионе проблемы усиливаются из-за того, что примерно половина энергии вырабатывается из угля. Наибольшая мировая доля промышленных отходов, образующаяся в Юго-Восточной Азии, попадает в Тихий океан, где скапливается из-за особенностей течения (по принципу водоворота).

Глобальные экологические проблемы современности

Чаще всего вместо классификации по каким-либо признакам выделяют конкретные глобальные экологические проблемы. Самая глобальная и общая экологическая проблема – изменение климата. Эта экологическая проблема возникает под влиянием остальных, которые совместно усиливают степень воздействия. Климатические изменения по тому же принципу действуют в обратную сторону, приводя к нарушениям экобаланса и сокращению природных ресурсов.

На климат сильнее всего влияют следующие экологические проблемы:

• разрушение озонового слоя;
• повышения уровня Мирового океана;
• накопление мусора;
• перенаселение;
• обезлесение;
• сокращение запасов пресной воды;
• вирусы и эпидемии.

Разрушение озонового слоя

Вокруг Земли на расстоянии 15-35 километров от поверхности расположен озоновый слой толщиной примерно в несколько миллиметров. Он возникает при поглощении коротких (менее 242 нм) ультрафиолетовых лучей: кислород распадается на 2 молекулы, которые объединяются с другими распавшимися частицами в структуру из 3 молекул. За счет этого слоя земная поверхность защищается от опасных коротких лучей, а внутри оболочки становятся возможны процессы фотосинтеза – основа жизни на Земле.

Разрушение слоя происходит из-за недостатка солнечных лучей и разрушений, вызванных антропогенными факторами. Недостаток в новых молекулах кислорода ярче всего проявляется на полюсах планеты: в Антарктиде и Арктике – над ними расположены крупнейшие разрывы. Антропогенные факторы приводят к локальным разрывам в местах работы фреоновых и аэрозольных установок. Продукты выброса при попадании в атмосферу взаимодействуют с тремя молекулами кислорода, разрушая их соединение. Остатки авиационного топлива разрушают оболочку по тому же принципу.

Восстановление и сохранение слоя возможно с помощью следующих мер:

• сокращение выбросов фреона;
• использование новых видов авиатоплива;
• выбрасывание восстанавливающих добавок: жидких смесей водорода и кислорода.

Повышение уровня Мирового океана

Из-за повышения средней температуры на Земле происходит таяние вечных льдов Антарктиды и Арктики, что приводит к заполнению Мирового океана водой. Кроме этого, уровень повышается из-за увеличения объема молекул воды, который тоже связан с ростом температуры. Оценки относительно величины роста разнятся, особенно при составлении прогнозов. В среднем уровень Мирового океана растет каждый год не более чем на 3,5 мм. В зависимости от оценки, в ближайшие 100 лет уровень вырастет на 0,5-6 метров. Такой большой разброс связан с неравномерным ростом, отсутствием единой мировой системы измерений, влиянием дополнительных факторов.

Наибольшую угрозу рост уровня воды представляет для прибрежных и островных территорий. Из прибрежных наибольший риск затопления имеют Нидерланды и Бангладеш, из островных – Мальдивы и Тувалу. В случае Нидерландов велика вероятность, что они избегут затопления за счет инженерно-технических гидросооружений, которые эксплуатируются с XX века. За счет них удается на протяжении многих десятков лет избегать затопления территории, а накопленный опыт и высокий уровень экономического развития позволят соорудить новую систему при необходимости.

Обратная ситуация в Бангладеш – это густонаселенная (8 место по количеству, 7 – по плотности) и очень бедная (139-147 место по ВВП в мире) страна. Повышение уровня мирового океана в этой стране приведет к огромным потокам беженцев (более 20 миллионов) и гибели людей (например, в 1991 году от циклона погибло 140 тысяч человек), а территория будет затоплена.

Накопление мусора

Отсутствие системы по переработке отходов в экономически неразвитых странах приводит к тому, что мусор накапливается на свалках. Это приводит к исключению занимаемой площади из хозяйственного оборота, возникновению очагов напряженной экологической обстановки. В таких условиях необходимо развитие систем раздельного сбора мусора и отправки его на переработку. За счет этого сократится площадь занимаемых под хранение отходов территорий и снизится объем добычи новых ресурсов. Подобные меры внедрены в развитых странах, но даже там не всегда правильно утилизируют отходы. Например, почти вся (70%) собранная в мире макулатура отправляется в страны Юго-Восточной Азии для переработки, что приводит к неравномерному распределению производства и образованию промышленных отходов. Это говорит о том, что меры по защите экологии должны применяться с учетом влияния на всю планету, а не на отдельные регионы. По похожему принципу почти все морские суда утилизируются в Бангладеш без соблюдения мер по защите здоровья сотрудников, состояния окружающей среды.

Перенаселение

Наиболее урбанизированные регионы мира: страны Юго-Восточной Азии, Европа. Высокая доля городского населения приводит к интенсификации и концентрированию транспортных потоков, усиливая воздействие от выхлопных газов на экосистему. В городских условиях транспортные средства вынуждены чаще делать остановки, чем на трассе – это приводит к увеличению расхода и выхлопа топлива в 1,5-2 раза. Организация безостановочного движения в пределах города невозможна.

Вырубка лесов и дефицит пресной воды

Хозяйственная вырубка лесов приводит к сокращению «зеленого» пояса Земли. Скорость обезлесения территорий превышает скорость восстановления, даже с учетом вовлечения человека при посадке новых лесов. В таких условиях почва недополучает питательные вещества, а живые организмы лишаются мест обитания (70% животных в мире – обитатели лесов). Почва становится подвержена эрозии, что приводит к опустыниванию и невозможности возвращения земли в хозяйственный оборот. Увеличение доли пустынь ведет к повышению средней температуры, обмелению рек из-за высыхания. Рост численности населения обострил проблему доступа к чистой пресной воде: примерно треть населения Земли не имеет к ней доступа. В течение 5-10 лет число нуждающихся может вырасти в 2 раза.

Пандемии и эпидемии

На протяжении всей истории человечество было подвержено эпидемиям и пандемиям, среди них: чума, испанка, малярия, оспа, грипп, язва, коронавирус. Возникновение эпидемиологических заболеваний происходит при формировании благоприятной среды для развития новых биологических организмов. Благоприятная среда возникает при изменениях условий протекания биологических процессов из-за цепной реакции, возникшей при вмешательстве в экосистему. Например, образующиеся при работе промышленных предприятий токсичные выбросы питают растения и живые организмы через почву, атмосферу, воду. Под действием токсинов разрушается привычная структура организмов и образуется новая, которая становится уязвимой к прежним условиям.

Вместе с опасными вирусами развиваются и естественные иммунные процессы в живых организмах, способные противостоять опасности. Эпидемии и пандемии обладают цикличностью: возникает очаг заражения, в ответ появляются противоборствующие средства. После обновления очагов заражения начинается новый цикл.

Экологические проблемы в России

Как крупнейшая страна мира Россия не только попадает под влияние глобальных экологических проблем, но и сама влияет на них. Список проблем с наибольшим влиянием:

• загрязнение и работа с отходами;
• вырубка лесов;
• проблемы в Арктике и на Байкале.

В России слабо развито экологическое законодательство, касающееся выбросов в атмосферу, почву и воды, а также касающееся работы с отходами. Это приводит к загрязнению экосистемы, разрушению озонового слоя (в Сибири), повышению температуры (таяние Кавказских ледников).

Отсутствие регулирования деятельности с отходами привело к образованию мусорных полигонов, превышающих по площади более 50 стран мира. Кроме этого, Россия ведет работу с ядерным оружием и топливом, что обозначает проблему захоронения ядерных отходов: они хранятся на незаселенных территориях на архипелаге Новая Земля, куда ограничен доступ независимых организаций для контроля.

Половину территории страны занимают леса, поэтому сокращение их площади из-за вырубки и лесных пожаров влияет на климат всей планеты. Арктические территории и Байкал пострадали из-за освоения человеком, поэтому необходимы меры для их защиты. Арктика в основном загрязнена военными отходами, Байкал – отходами целлюлозно-бумажного комбината.

Меры по защите экологии

Рост численности населения сдержать трудноосуществимо, поэтому для защиты экологии должны приниматься меры, связанные с ресурсами. Пути решения должны разрабатываться в сфере добычи, использования и поиска новых ресурсов. При добыче должны учитываться мировые запасы, возможность восстановления экосистемы, возможность использовать альтернативные источники. При потреблении ресурсов приоритет должен быть направлен на разработку технологий безвредного (транспорт без выхлопов, например) и многоразового (включая переработку) использования. Новые ресурсы и технологии способны поменять целые отрасли: например, электронный документооборот сократит потребление дерева.

Принятие мер по преодолению глобальных экологических проблем будет работать только при совместном действии всех стран мира. Усилия отдельных стран приведут к улучшениям экологии в одних регионах, но не повлияют или повлияют отрицательно – в других.