Лекция Общие понятия экологии - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Программа вступительного экзамена в магистратуру по специальности 1 44.51kb.
Лекция Модель методического (научного) знания 1 84.24kb.
Лекция №3 2 ч Водяной пар и влажный воздух 1 155.6kb.
Лекция Модели технической, биологической и социальной информатики... 1 377.27kb.
В ред. Федеральных законов от 04. 12. 2006 n 201-фз, от 19. 2 783.31kb.
В ред. Федеральных законов от 22. 07. 2005 n 117-фз, от 31. 8 3535.1kb.
Лекция №7 Тема: "Элементы молекулярно-кинетической теории и статистической... 1 79.89kb.
Лекция по курсу «Общая и неорганическая химия» для студентов сельскохозяйственных... 2 256.91kb.
Е. В. Борисов Тема Онтология предмета и язык: учение Р. Карнапа о... 1 77.29kb.
Вопросы для вступительного экзамена по специальности 23. 00. 1 25.76kb.
Лекция №1 современные принципы организации и методы лечебно-профилактической... 1 94.72kb.
Shell обеспечивает различные механизмы настройки вашей рабочей среды. 1 70.13kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Лекция Общие понятия экологии - страница №1/13

Конспект лекций по Экологии
Лекция 1.
Общие понятия экологии.
Слово "экология" образовано от греческого ойкос, что означает " дом" или "жилище". В буквальном смысле экология -это наука об организмах "у себя дома". Обычно экологию определяют как науку об отношениях организмов или групп организмов к окруждющей среде, или как науку о заимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Поскольку экология занимается преимущественно биологией групп организ­мов и функциональными процессами на суше, в море и в пресных водах, определение этой области исследований как науки о структуре и функциях природы будет более соответствовать ее современному направлению, причем человечество рассматривает­ся как часть природы. Для последних десятилетий ХХ в. особе­нно подходит одно из определений, данных в полном словаре Уэбстера, а именно: "Предмет экологии - это совокупность или структура связей между организмами и их средой". Для "долго­срочного" употребления лучшим определением этого обширного по объему понятия будет, по-видимому, наиболее краткое и на­именее специальное, а именно "биология окружающей среды" (environmental biology).

КОНЦЕПЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ

Определения.

Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение нераздельно связаны друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Любое единство, включающее все организмы (т.е. "сообщество") на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообра­зие и круговорот веществ (т.е. обмен веществами между биоти­ческой и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему. С точки зрения трофических (от греч. трофе - питание) отношений экосистема имеет два компонента (которые обычно частично разделены во времени и пространстве): 1) автотрофный компонент (автотроф­ный - самостоятельно питающийся), для которого в основном характерны фиксация световой энергии, использование простых неорганических веществ и построение сложных веществ, и 2) гетеротрофный компонент (гетеротрофный - питаемый другими), для которого характерны утилизация, перестройка и разложение сложных веществ. Для удобства описания целесообразно выде­лять в составе экосистемы следующие компоненты: 1) неоргани­ческие вещества (C, N, CO , H O и т.д.), включающиеся в кру­говороты; 2) органические соединения (белки, углероды, липи­ды, гуминовые вещества и т.д.), связывающие биотическую и абиотическую части; 3) климатический режим (температура и другие физические факторы); 4) продуценты - автотрофные ор­ганизмы, главным образом зеленые растения, которые способны создавать пищу из простых неорганических веществ; 5) макро­консументы, или фаготрофы (от греч. фагос - пожирающий), - гетеротрофные организмы, главным образом животные, которые поедают другие организмы или частицы органического вещества;

6) микрокунсументы, сапротрофы (от греч. сапро - разлагать), или осмотрофы (от греч. осмо - проходить через мембрану), гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные соединения мертвой протоплазмы, поглощают некоторые продукты разложения и высвобождают неор­ганические питательные вещества, пригодные для использования продуцентами, а также органические вещества, способные слу­жить источниками энергии, ингибиторами или стимуляторами для других биотических компонентов экосистемы. Первые три группы неживые компоненты, а остальные составляют биомассу (живой вес).

Один из самых общих признаков экосистем -наземных, пресноводных или морских, создаваемых человеком или природ­ных, - взаимодействие автотрофных и гетеротрофных компонен­тов. Очень часто эти организмы и осуществляемые ими функции в определенной степе­ни разделены в пространстве, располагаясь в виде ярусов, од­ни над другими: автотрофный метаболизм наиболее интенсивно происходит в верхнем ярусе - "зеленом поясе", т.е. там, где наиболее доступна световая энергия, а гетеротрофный метабо­лизм преобладает внизу, в почвах и отложениях - "коричневом поясе", в котором накапливается органическое вещество. Функ­ционирование автотрофов и гетеротрофов частично разделено также во времени: использование продукции автотрофных орга­низмов гетеротрофами может происходить с существенной задер­жкой. Например, в лесной экосистеме фотосинтез превалирует в листовом пологе. Лишь часть продуктов фотосинтеза, часто ве­сьма небольшая, немедленно и непосредственно используется растением и гетеротрофами - фитофагами и паразитами, питаю­щимися листвой и молодой древесиной. Большая часть синтези­рованного вещества (в форме листьев, древесины и запасных питательных веществ в семенах и корнях) в конце концов попа­дает в подстилку и почву, образующие вместе четко определен­ную гетеротрофную систему.

Такое пространственно-временное разделение процессов позволяет подразделить потоки энергии на два типа: 1) паст­бищный, в котором происходит прямое потребление живых расте­ний или их частей, и 2) "детритный", в котором идет накопле­ние и разложение мертвого вещества. Термин "детрит" ("продукт распада", от лат. deterere - изнашиваться) заим­ствован из геологии, где им обычно обозначают продукты раз­рушения горных пород.

Абиотические компоненты лимитируют и регулиру­ют существование организмов. В качестве общего принципа мож­но указать, что в операциональном смысле живые и неживые ча­сти экосистемы настолько тесно связаны природой в одно це­лое, что разделить их трудно (отсюда операциональные класси­фикации, в которых не проводится резкого различия между био­тическим и абиотическим). Большинство биогенных веществ ( С, Н, О, N, P и т.д.) и органических соединений (углеводороды, белки, жиры и т.д.) не только встречаются как в организмах, так и вне их, но и образуют непрерывный поток между живым и неживым.


Поступательные изменения или экологические сукцессии


Изменения, вызванные как экзогенетическими (внешними) так и эндогенетическими (внутренними) причинами могут привести к поступательным изменениям – смене одного биоценоза на другой. Эти изменения включают в действие механизм последовательной смены определенных состояний экосистемы, характерный для данной зоны, данного местообитания и особенностей предшествовавшего биоценоза.

Экологическая сукцессия – последовательная, необратимая смена биоценозов. Например, луговая экосистема не будучи использована под сенокос, пастбище или как газон она через 5-10 лет зарастает кустарником под пологом которого сохраняются всходы деревьев. Со временем они составят доминирующие популяции и образуется лес, типичный для данных почвенно- климатических условий.

Вторичной сукцессией считаются также процессы аналогичные, например постепенному зарастанию озера и превращению его в болото, а затем и в лес.

Очевидно, что антропогенные экосистемы, заброшенные по какой-либо причине человеком в результате вторичной сукцессии постепенно превращаются в одну из экосистем типичных для данного местообитания. Так, заброшенная после аварии на ЧАЭС пашня постепенно превращается в лес. Пройдут столетия и будут поглощены биотой оставленные дороги, здания и сооружения.

Вторичная сукцессия не входит в систему чрезвычайного реагирования, т.к. в ее истоках лежит более сильное действие.

Первичные сукцессии протекают не только в естественных условиях, но и в антропогенных экосистемах в местах значительных техногенных катастроф, на разработках полезных ископаемых, при проведении крупных строительных мероприятий и т.п.

В случае частичного повреждения экосистемы или изменении в ней метаболизма вследствие естественных, внутренних причин или при вмешательстве человека возможна вторичная сукцессия.

Например, при повреждении участка естественного луга в нашей зоне во время сельскохозяйственных, строительных или иных работ, сопровождающихся уничтожением существующей травянистой растительности, в течение последующих одного-двух лет активно формируется ценоз из однолетних двудольных растений (т.н. сорняки), затем два-три года преобладают многолетние двудольные растения, за ними образуется сложное сообщество из корневищных и иных злаков. Этот процесс определен особенностями экотопа и являющаяся результатом саморазвития экосистемы.

В основе сукцессионных изменений на каждом этапе развития экосистемы лежит неполнота биологического круговорота, связанная с несоответствием изъятия и возвращения в окружающую среду биогенных элементов.

Первичные сукцессии возможны на местах, где отсутствовал или уничтожен биоценоз, т.е. процесс его развития начинается с единичных представителей пионерских видов и отмечается, как правило, временной длительностью.

Например, к первичным сукцессиям относятся процессы обрастания горных скал. Они осуществляются в виде образования серий сообществ, последовательно сменяющих друг друга.

Так, вначале на скале поселяются накипные лишайники с соответствующей фауной мелких насекомых – т.н. пионерные виды. Затем на погребенных лишайниках и образовавшемся мелкоземе появляются некоторые виды мхов, усиливается почвообразующая деятельность микроорганизмов, увеличивается количество видов насекомых, появляются некоторые виды беспозвоночных. Следующий этап – появление сосудистых растений, образование почвы, активное развитие наземной и почвенной фауны. Заканчивается обрастание скал образованием леса со специфическим почвенным покровом и иным чем прежде набором видов продуцентов консументов и редуцентов, внешних факторов, которые не только кратковременно вышли за границы толерантности биологических объектов, но и уничтожили их частично или полностью, повлияв на биогенную миграцию в экосистеме.



Экологические кризисы.

Кризис - одно из состояний среды, природы или биосферы в це­лом. Ему предшествуют или за ним следуют другие состояния и сопутствующие им экологические ситуации.

Под экологическим кризисом понимают изменении биосфе­ры или ее частей на значительном пространстве, сопровож­дающиеся трансформацией среды и систем в целом it новое качество. В настоящее время термин «кризис» используется также часто, как термины «загрязнение среды», дефицит ресурсов.

Биосфера неоднократно переживала острые кризисные периоды, обусловленные чисто природными явлениями. Наиболее известен кри­зис, который имел место в копне мелового периода (70- 100 млн. лет назад), когда в геологически короткий промежуток времени вымерли пять отрядов рептилий (динозавры, птерозавры, ихтиозавры и др.), включавшие не менее 35 семейств и большое количество видов.

Кризисные явления неоднократно вызывались изменениями кли­мата и сопутствующими ему оледенениями, либо опустынивани­ем. Так, в эпоху оледенения, имевшего место 30-40 тыс. лет назад (верхний палеолит), вымерли такие крупные животные, как мамон­ты, шерстистый носорог и многие хищники.

С момента своего появления деятельность человека неодно­кратно противоречила природе, что порождало кризисы различно­го масштаба. Но в силу небольшой численности населения и его слабой технической оснащенности они никогда не принимали гло­бальных масштабов. Человек мог исчерпать доступными ему ме­тодами какой-то ресурс или разрушить природу и экосистемы на пространствах ограниченного размера.



Общим для всех антропогенных кризисов является то, что выход из них сопровождался, как правило, уменьшением численности на­родонаселения, его миграцией и социальными потрясениями. В ряде случаев кризисы завершались сменой общественного строя. Так, первый антропогенный кризис вызвал расселение охотников, или «ве-лише переселение народов», кризис нехватки продуктов сельского хозяйства (второй антропогенный) -эмиграцию населения из Евро­пы за океан. Переход к земледелию и скотоводству сопровождался разложением первобытно-общинного строя и возникновением рабо­владельческого, а последнему сопутствовали опустынивание и исто­щение земельных ресурсов и переход к феодальному строю.





Название кри-

Время

Причины кризи-

Пути выхода из




зиса




са

кризиса

1.

Предантропоген -

Змл н. лет

Наступление за-

Возникновение




ный (аридиза-

назад

сушл.периоца (ари-

прямоходящих




ции)




дюация климата)

антропоидов

2.

Обеднения ре-

Зи-5Отыс.

Недостаток дос-

Простейшие био-




сурсов собира-

лет на-

тупных перво-

технические меро-




тельства и про-

зад

бытному челове-

приятия типа вы-




мысла для че-




ку ресурсов

жигания раститель-




ловека







ности для обновле-













ния экосистем

3.

Перепромысла

Ш-50ГЫС.

Уничтожение

Переход к прими-




крупных жи-

лет на-

доступных круп-

тивному земледе-




вотных (кризис

зад

ных животных

лию, скотоводству




консументов)




человеком-охот-

(нсополитичес кая










ником

революция)

4.

Примитивного

1,5-2гыс.

Примитивный по-

Переход к непо-




поливного зем-

лет на-

лив, сопутств. ему

ливному (богар-




леделия

зад

истощение и за-

ному земледелию)










соление почв




5.

Недостатка

150-250

Истощите л ьное

Промышленная




растительных

лет на-

землепользова-

революция, новые




ресурсов и про-

зад

ние, отсталые

технологии в




довольствия




технологии

сельском хоз-вс

6.

Глобального заг-

30-50лет

Истощительное

Энсргосбе регаю-




рязнения среды

назад по

природопол ъзова-

шие технологи и,бе-




и угрозы истоше-

настоя-

ние, многоотход-

зотходное произв.,




ния ресурсов

щее время

ные технологии

поиск решений

7.

Глобальный

Начался

Выделение в сре-

Ограничение ис-




термодинами-

и прог-

ду большого ко-

пользования




ческий(тепло-

нозиру-

личества тепла,

энергии,




вого загрязне-

ется

особенно из вну-

предотвра шен ие




ния)




тренних источ-

парникового эф-










ников, парнико-

фекта, поиск ре-










вый эффект

шений

1

2




4

5




8.

Глобального

Первые

Нарушение эко-

Приоритет эко-







исчерпания на-

призна-

логического рав-

логических цен-







дежности эколо-

ки и

новесия в масш-

ностей перед все-







гических систем

прогноз

табах планеты

ми другими, по-
















иски решении




1. 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕВОЛЮЦИИ

В настоящее время установлено, что ископаемые предки чело­века появились примерно 4,5 млн лет назад и начали использовать орудия 2,5 млн лет до н.э.

Окончательное формирование «человека разумного» закончи­лось 40 тыс. лет до н. э. на Ближнем Востоке.

Во времена палеолита и мезолита (10—12 тыс. лет до н.э.) люди занимались охотой и собирательством плодов и вскоре ис­черпали возможности своей экологической ниши. С ростом чис­ла людей еды стало не хватать и начался голод. Количество стоя­нок в начале неолита (10 тыс. лет до н.э.) в 8—10 раз меньше, чем во времена палеолита. Чтобы не умереть с голоду, люди изоб­рели новые технологии получения пищи: земледелие и ското­водство. Так началась п е р в а я технологическая революция. Эта революция называется также неолитической, или сель­скохозяйственной.

Развитие сельского хозяйства сопровождалось наступлением на природу. До того как человек стал заниматься сельским хозяйством, на земном шаре существовали обширные массивы лесов, общая пло­щадь которых составляла примерно 62 млн км2 (6,2 млрд га). Однако в течение многих веков в результате расчистки земельных угодий под пашни, пастбища, заготовки деловой древесины площадь лес­ных экосистем сократилась до 42 млн км2, т. е. почти на треть. Из-за засоления орошаемых земель 2 тыс. лет до н. э. погибла цивилизация шумер в Нижней Месопотамии, где стало невозможно земледелие. Эта была первая известная нам экологическая катастрофа.

Вторая технологическая революция, которая на­зывается промышленной, началась в XVIII в. в Англии. Эта техно­логическая революция позволила резко увеличить объем и ха­рактер производства. Англия, которая первой освоила механи­ческую прялку, ткацкий станок и паровой двигатель, быстро пе­решла от ремесленного производства к машинному. Это дало ей огромные преимущества перед другими странами. Уже в середи­не XIX в. она производила больше половины мировой промыш­ленной продукции.

Современная научно-техническая революция (НТР) — третья технологическая ре­волюция в истории человечества — началась 6 августа 1945 г., когда над японским городом Хиросима была взорвана американ­ская атомная бомба. С этого момента наступила атомная эра, ко­торая сопровождалась как разработкой ядерного оружия и его ис­пытаниями в атмосфере и под землей, так и созданием атомной энергетики. В это же время (во второй половине 40-х годов XX в.) была создана первая электронно-вычислительная машина (ЭВМ). ЭВМ, а затем персональные ЭВМ (ПЭВМ) в настоящее время завоевали мир, став неотъемлемой частью новых технологических процессов.

Масштабы экологического кризиса

Масштабы современной деятельности человечества не имеют подобия в истории планеты. За 80 лет (с начала XX в.) из недр Земли было извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации, начиная с палеолита. Более поло­вины добытой за эти годы железной руды, свыше 2/3 нефти, при­родного газа, калийных солей, фосфоритов, 3/4 бокситов взято из Земли за 20 лет (с 1960 по 1980 г.).

Распахивая почву, человек ежегодно перемещает массу земли (объемом 4 тыс. км3), примерно в 3 раза превосходящую массу всех вулканических продуктов, поднимающихся из недр планеты за тот же срок, и в 200 раз больше, чем сносится в моря и океаны текущими водами. Он забирает на хозяйственно-бытовые нужды 13% мирового речного стока (3,8 тыс. км3); сжигает 13,2 млрд т условного топлива, потребляя при этом 22 млрд т атмосферного кислорода (данные 1993 г.); выплавляет 2,5 млрд т различных ме­таллов (рис. 6.1); производит более 60 млн т неизвестных в природе синтетических материалов; рассеивает на полях свыше 500 млн т различных пестицидов, из которых 1/3 смывается дождями в во­доемы и задерживается в атмосфере.

В настоящее время площадь освоенных человеком земель до­стигла 60% суши. Застроенные земли занимают сейчас около 300 млн га.

Однако богатства планеты используются неравномерно. В стра­нах Большой семерки (США, Великобритания, Япония, Фран­ция, ФРГ, Италия, Канада) живет 15% населения планеты, а используется 53 % энергии, 33 % удобрений, 70 % деловой древе­сины, создается 81 % наиболее опасных отходов и 90% хлорфтор-углеродов, разрушающих озоновый слой (рис. 6.4).
2. ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
2.1. ПРОБЛЕМА ПЕРЕНАСЕЛЕНИЯ

1. Основные понятия демографии

Демография (греч. демос - народ) - наука, изучающая на­селение, его с rpymypy, состав, динамику и воспроизводство (рождаемость, смертность, продолжительность жизни) в их общее 1веино-ис1орической обусловленности.

В данном разделе мы будем использовать следующие общепри­нятые понятия:

«Средний коэффициент рождаемости» (СКР) - среднее число детей, которое рожает женщина в течение жизни.

«Общий коэффициент рождаемости» (ОКР) - среднее число родившихся за год детей на 1000 человек населения.

« Общий коэффициент смертности» (ОКС) - среднее число умерших людей за год па 1000 человек населения.



«Естественный прирост населения» разность между ОКР и ОКС. Чтобы выразить естественный прирост в процен­тах, его значение надо разделить на 10.

«Демографический переход» - период увеличения численнос­ти населения в стране или в мире, обусловленный высокой рождае­мостью при резком снижении смертности, особенно детской.

Динамика численности населения в историческом аспекте.

Уникальность масштабов современного демографического взрыва видна из приводимых ниже данных.



Год, период

Численность,




млрд. чел.

—10—12 тысяч лет назад (до неалитической рево-

0,2-0.3

люции — перехода к сельскохозяйственному




производству)




— 1830 год (начальный период промышленной

1

революции)




-1930 год

2

-1960 год

3

-1975 год

4

-1987 год

5

-1996 год

примерно 5,5

— 1999 год (прогноз)

6

В начале сельскохозяйственной революции, 10 000 лет до н.э., на нашей планете жили 10 млн человек, а в начале новой эры — 100-250 млн.

В 1830 г. численность населения Земли достигла 1 млрд, в 1930 г. — 2 млрд, т.е. для удвоения населения потребовалось 100 лет. Насе­ление Земли достигло 3 млрд уже в 1960 г., 4 млрд жило на Земле в 1974 г., пятимиллиардный житель Земли родился 11 июля 1987 г.

За последнее тысячелетие население Земли увеличилось в 18 раз.

Ускорение темпов роста численности мирового населения во второй половине XX в. часто называют демографическим взрывом.

Ежесекундно численность населения увеличивается на 3 чело­века. Во второй половине 90-х годов прирост составлял 80 млн в год (1,4%) (см. рис. 7.2).

Для будущего Земли исключительно важны тенденции роста населения в XXI в. и возможности стабилизации численности. Про­гнозы публикуются каждый год, и в 1990 г. предполагалось, что в 2000 г. на Земле будут проживать 6,25 млрд человек, в 2025 г. — 8,5 млрд, в 2100 г. — 11,3 млрд (прогноз 1988 г.) или 10,2 14,2 млрд (прогноз 1984 г.) (рис. 7.3).



1. Рост городов. В последние десятилетия темпы роста городского населения в развивающихся странах превысили коэффициент ес­тественного прироста населения. В 2000 г. половина человечества жила в городах. Крупнейшими городами мира в 1994 г. были Токио (Япония, 26,5 млн человек), Нью-Йорк (США, 16,3 млн), Сан-Паулу (Бразилия, 16,1 млн), Мехико (Мексика, 15,5 млн), Шан­хай (Китай, 14,7 млн), Бомбей (Индия, 14,5 млн), Лос-Анджелес (США, 12,2 млн), Пекин (Китай, 12,0 млн), Калькутта (Индия, 11,5 млн), Сеул (Южная Корея, 11,5 млн).

Плотность населения в городах весьма высока: в Москве — 90 тыс. человек на 1 км2, в Нью-Йорке — 10 тыс., в Париже — 12 тыс., в Токио — 14 тыс.

Одновременно в городах развивающихся стран возрастает ко­личество домов, лишенных чистой питьевой воды и канализа­ции, а также количество лагерей и трущоб.

2. Старение населения. В 1996 г. Всемирная организация здравоох­ранения опубликовала доклад, в котором говорится, что число людей пенсионного возраста в ближайшие 25 лет возрастет на 88 %, а это приведет к дисбалансу в трудовых ресурсах нашей планеты. Трудоспособному населению придется работать намного больше, чтобы отчислять налоги в пенсионные фонды. Если сейчас двое работающих содержат одного пенсионера, то к 2025 г. один рабо­тающий должен будет содержать двух пенсионеров. К 2025 г. каж­дый десятый человек в мире будет в возрасте старше 66 лет. Пожи­лое население планеты достигнет 800 млн человек (в 1998 г. — 390 млн человек).

3. Демографическая ситуация в России

В начале 2002 г. в России проживало 144 млн человек (103 млн в городах и 39 млн в селах). До 2010 г. численность россиян сократит­ся на 5 млн человек. По оценке экспертов ООН, население России к 2050 г. сократится до 121 млн, Украины — с 51 до 39 млн.

Средняя продолжительность жизни женщин составляла в 2001 г. 72 года, мужчин — 60 лет. Сегодня только один 20-летний росси­янин из двух имеет шанс дожить до 60 лет. (В странах Европейского союза средняя продолжительность жизни мужчин составляет 73,8 года, а женщин — 80,6). Такая ситуация в России объясняется снижением жизненного уровня и медицинского обслуживания, пьянством и курением значительной части населения. Следует, од­нако, отметить, что падение рождаемости и увеличение смертно­сти населения в России наблюдается с 1960 г. Число рождений и смертей на 1000 человек населения России стало равным в 1991 г. и с тех пор смертность превышает рождаемость.

3. Проблемы связанные с перенаселением

Высокие темпы роста народонаселения создают большие ма­териальные и социальные проблемы: обеспечение населения во­дой, продовольствием, жильем, работой, расширение системы об­разования.

В экономически развитых странах Европы (включая республи­ки бывшего Советского Союза), Северной Америки и Японии, население которых составляет 23 % населения мира, его прирост достигает только 6%.

Таким образом, большинство новых жителей планеты появится в беднейших странах, тех, которые в наименьшей степени при­способлены к удовлетворению потребностей своих граждан. Число бедных, голодных и неграмотных людей будет увеличиваться. Хотя доля недоедающих снизилась с 27 % населения развивающихся стран в 1969 — 1971 гг. до 21,5% в 1983 — 1985 гг., однако при общем рос­те мирового населения количество недоедающих увеличилось с 460 до 512 млн, а к концу XX в. возросло до 532 млн человек.

Примерно каждый десятый житель Земли сейчас недоедает и около 40 тыс. детей ежедневно умирают от голода (данные на июнь 1992 г.). Каждый третий из общего числа умерших погибает от голода или от причин, связанных с недоеданием.

Из-за роста населения резко обострилась проблема трудоуст­ройства. Внедрение новых трудосберегающих технологий лишь ус­ложняет решение проблемы безработицы.

Практически не изменилась доля населения, лишенного эле­ментарных санитарных удобств.

Общая численность людей, живущих ниже черты бедности, увеличилась за два последних десятилетия до 1 млрд человек. В Южной Азии таких людей 350 млн, затем следует Африка — 300 млн, их доля в общем населении Африки (383 млн человек) весьма высока. Продолжает увеличиваться число людей, живущих в условиях крайней нищеты. Масштабы нищеты неуклонно растут. В 1985 г. на долю 20 % беднейших слоев мирового населения при­ходилось 4 % мирового богатства, а на долю 20 % наиболее богатых слоев — 58%.

По данным ЮНЕСКО, к 2050 г. на планете будет 1 млрд голо­дающих, 1 млрд неграмотных, 1 млрд безработных, 1,5 млрд че­ловек окажется за чертой бедности.

Увеличение населения беднейших стран начало оказывать не­обратимое воздействие на окружающую среду. В 1990-е годы изме­нения достигли критических масштабов. Они включают в себя непрекращающийся рост городов, деградацию земельных и вод­ных ресурсов, интенсивное обезлесение, развитие парникового эффекта. Необходимы решительные действия по ограничению роста населения, борьбе с нищетой и охране природы.



2.2. РЕСУРСЫ ЗЕМЛИ

Под природными ресурсами, как известно, понимаются при­родные тела, явления и процессы, которые человек использует в производственной деятельности. Природные ресурсы можно раз­делить на две большие группы: исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые ресурсы, в свою очередь, подразделяются на невозобновимые и возобновимые.



К невозобновимым ресурсам относятся богатства недр. К возобновимым ресурсам принадлежат почва, растительность, живой мир, а также некоторые минеральные ресурсы, например соли, осаждающиеся в озерах и морских лагунах.

Широко распространено подразделение природных ресурсов на реальные (разведанные) и потенциальные. В литературе подроб-



но рассмотрено использование водных, почвенных, раститель­ных, в том числе продовольственных, ресурсов животного мира, климатических (ветровые, гелиоэнергетические и др.), ископае­мых ресурсов. Далее мы рассмотрим продовольственные, водные и ископаемые ресурсы.

1. Продовольственные ресурсы

Сможет ли наша планета накормить всех своих обитателей в бу­дущем?

В течение многих лет производство продуктов питания возрас­тало значительно быстрее, чем численность мирового населения. Например, производство пшеницы возросло с 1950 по 1980 г. почти на 250 %, а численность населения — только на 170 %. В период 1950—1985 гг. производство зерновых увеличилось с 700 до более чем 1800 млн т. Это помогло удовлетворить растущий спрос на зерновые, вызванный ростом населения и доходов в раз­вивающихся странах, а также увеличившимися потребностями в корме для скота в развитых странах.

В Европе в 1950—1984 гг. производство мяса утроилось, а мо­лока удвоилось. Объем мирового экспорта мяса вырос с 2 млн т в 1950 —1952 гг. до более чем 11 млн т. в 1984 г., увеличилось производство и рыбопродук­тов. Такой беспрецедент­ный рост производства продовольствия, называе­мый зеленой революцией


Рост населения сопро­вождался сокращением посевных площадей на душу населения в боль­шинстве стран мира, в первую очередь в Африке. Поскольку площадь име­ющихся в наличии пахот­ных земель сократилась, плановые органы и земле­дельцы сосредоточили свое внимание на повышении продуктивности.

С1950 по 1985 г. это было достигнуто благодаря:



  • использованию но­вых сортов семян с целью максимального повыше­ния урожайности, получе­ния нескольких урожаев в год и большей устойчиво­сти растений к болезням (рис. 7.7);

  • более широкому применению химических удобрений, по­требление которых возросло более чем в 9 раз (рис. 7.8);

  • более широкому применению пестицидов и других ядохими­катов, использование которых возросло в 32 раза;

  • увеличению орошаемых площадей, которые более чем удвои­лись.

  • В странах Европы и Северной Америки 15% населения имеют избыточную массу. В США избыточная масса зарегистрирована у 60 % населения, 27 % жителей США страдают ожирением.

Площадь пахотных земель в развивающихся странах увеличива­лась в 1980-х годах в среднем на 0,26 % в год. В то же время количе­ство земли, приходящейся на одного человека, ежегодно сокра­щалось на 1,9%.

По данным 1990 г., в мире производится достаточно продо­вольствия, чтобы накормить каждого, но от недоедания страдают 800 млн человек (из 5,4 млрд). Каждый третий из общего числа умерших погибает от голода или от причин, связанных с недоеда­нием.

Таким образом, можно заключить, что население мира в це­лом может быть обеспечено продовольствием. Однако для этого требуется достаточное снабжение водой, культивация почвы, при­менение элитного зерна для посевов, сохранение экологического равновесия.

2. Водные ресурсы

Вода — один из наиболее важных видов природных ресурсов. Не все территории земного шара богаты естественной питьевой водой, достаточной для обеспечения проживающего там населе­ния. Для регулирования правильного обмена веществ в организме человек ежедневно должен потреблять от 2 до 3 л воды. Вода необходима также для поддержания гигиены тела, при­готовления пищи, уборки помещений и т.д.

По среднестатистическим оценкам, человеком ежедневно по­требляется из источников, близких к дому, примерно 25 л воды. В квартирах с водопроводом, но без ванны, — от 40 до 70 л, а в квартирах со всеми удобствами от 250 до 400 л.

Общее суммарное потребление воды в сутки в Лондоне со­ставляет 300 л на человека, в Москве — 380 л (однако 20% воды в Москве не доходит до потребителя из-за утечек). Широко используется пресная вода на производстве и в сельском хозяй­стве.

Во многих странах Азии, Африки и Латинской Америки ощу­щается острый недостаток воды. Здесь обеспечение самых мини­мальных потребностей людей в питьевой воде — большая пробле­ма. Вместе с тем недостаточно высоко ее качество.

Свыше 1 млрд человек на планете не имеет доступа к чистой воде.

В результате употребления недостаточно чистой воды ежегодно умирает от болезней более 2 млн человек, из них — 60% детей. Почти 75 % заболеваний и эпидемий обусловлено употреблением непригодной с гигиенической точки зрения воды.

3. Ископаемые ресурсы

За последние 30 лет человечество израсходовало столько же минерального сырья, сколько за всю историю своего существова­ния! Потребности в нем ежегодно возрастают во всех странах. К 2000 г. потребность в меди (принимая уровень 1970 г. за 100%) возросла в 4,8 раза; бокситах и цинке — в 4,2; никеле — в 4,7; нефти — в 5,2; газа — в 4,5 и угле — в 5 раз.

По данным, опубликованным в 1992 г., продолжительность обеспечения мировых потребностей известными запасами полезных ископаемых (при потреблении на уровне 1992 г.) выглядит следующим образом: железо — 63 года, алюминий — свыше 60 — 70 лет, титан — свыше 300 лет, хром — свыше 50 лет, ванадий — свыше 300 лет, марганец — 170 лет, плати­на — 90 лет, кобальт — 25 лет, никель — 100 лет, тантал — 45 лет, вольфрам — 40 лет. По данным 1996 г. [81], свинца хватит на 22 года, меди — на 28 лет, цинка — на 20 лет, олова — на 37 лет, молибде­на — на 44 года, золота — на 17 лет, серебра — на 19 лет.

Ограниченность минеральных ресурсов ставит серьезную про­блему создания ресурсосберегающих и энергосберегающих про­мышленных технологий.


3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Загрязнение окружающей среды.Загрязнением в узком смысле считается привнесе­ние в какую-либо среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение естественного уровня этих агентов в среде.

3.1. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДЫ

Вещества, отрицательно действующие на организмы и ведущие к заболеваниям, обычно объединяют в несколько групп. Важней­шие из них:



а) канцерогены - (лат. канцер ~ рак, генезис—происхождение) вызывают злокачественные новообразования. В настоящее время известно около 500 таких веществ. К наиболее сильным из них от­носятся бепзо(а)нирен и другие полициклические ароматические углеводороды, а также ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, радиоактивные изотопы, эпоксидные смолы, нитриты, нитрозами-ны,асбестидр.;

б) мутагены ~ (лат. мутацио - изменение, перемена) вызывают изменения числа и структуры хромосом. К ним относятся: рентге­новское облучение, гамма-лучи, нейтроны, оеизо(а)пирен. колхицин. некоторые вирусы и др.;

в) тератогены (греч- терас, тератос — чудовище, урод) - ве­щества, вызывающие пороки индивидуального развития, уродства. Тератогеном может быть практически любой фактор, действие которого превышает оптимальный уровень. Часто в качестве те-ратогенов выступают мутагены, а также такие загрязнители, как пестициды, удобрения, шум и т. п.

Иногда выделяют также змбриогены (греч. эмбрион — заро­дыш) - вещества, вызывающие нарушения эмбрионального разви­тия. В качестве эмбриогенов часто выступают тератогены, мута­гены и другие вещества (например, алкоголь, наркотики и т. п.).



1. Опасные неорганические вещества.

Алюминий - Гибель нервных клеток, паралич сердечной мышцы.

Мышьяк - Раковые заболевания, рак кожи

Кадмий – паралич, заболевания цнс, цироз печени. Воздействие кадмия на организм приводит к нару­шению работы почек и вызывает необратимые измене­ния в скелете. Самые ранние симптомы его — поражение почек, нервной системы, половых органов. Позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Типично также наруше­ние функции легких.

Медь – нарушение функций мозга, шизофрения, ЗН,

Хром (6 валентный) - нарушение углеводного обмена, ЗН,

Фтор – кариез или флюороз зубов,

Свинец – заболевания ЦНС, энцефалопатия, лейкимия.

Отравление человека ртутью известно как болезнь Минимато.



2. Опасные дли здоровья органические вещества

1. Вредное воздействие нитратов на организм человека

  1. Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы вос­
    станавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемо­
    глобином крови и окисляют в нем двухвалентное железо в трех­
    валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, кото­
    рый уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается
    нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипо­
    ксия), вследствие чего накапливается молочная кислота, холесте­
    рин и резко падает количество белка.

  2. Особенно опасны нитраты для грудных детей, так как их фер­
    ментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина
    в гемоглобин идет медленно.

3. Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) ки­
шечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядо­
витые вещества — токсины, в результате чего происходит токси-
кация, т. е. отравление организма. Основными признаками нитрат­
ных отравлений у человека являются:

а) синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

б) тошнота, рвота, боли в животе;

в) понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков


глаз;

г) головные боли, повышенная усталость, сонливость, сниже­


ние работоспособности;

д) одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери со­


знания;

е) при выраженном отравлении — смерть.



  1. Нитраты снижают содержание в пище витаминов, которые
    входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормо­
    нов, а через них влияют на все виды обмена веществ.

  2. У беременных женщин происходят выкидыши, а у мужчин —
    снижение потенции.

  3. При длительном поступлении нитратов в организм человека
    (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода,
    что приводит к увеличению щитовидной железы.

  4. Установлено, что нитраты в значительной степени влияют на
    возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте.

  5. Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в
    результате чего понижается кровяное давление.

Ученые полагают, что в организме человека нитраты превраща­ются и в другие нитросоединения, прежде всего в нитроамины.

Нитроамины способствуют образованию злокачественных опу­холей и могут быть причиной 70 — 90% случаев онкологических заболеваний, возникновение которых приписывают действию фак­торов окружающей среды.



Пути попадания нитратов в организм человека

Нитраты попадают в организм человека различными путями:

1) через продукты питания:

а) растительного происхождения,

б) животного происхождения;


  1. через питьевую воду;

  2. через лекарственные препараты.

следующая страница >>


izumzum.ru