Текст книги "Удивительная экология"

Свинцовые тучи сгущаются

Проблемы защиты окружающей среды с каждым годом становятся все острее. В результате многочисленных исследований было установлено, что в атмосфере, почве, деревьях год от года накапливается все больше и больше токсичных элементов, в частности ртути и свинца. Причем это происходит как в промышленных районах, так и на территориях, расположенных вдали от них.

Очень интересны исследования, связанные с изучением гренландского фирна – плотного снега. Из разных горизонтов, которые соответствуют различным историческим периодам, были взяты пробы фирна. Образцы, датированные 800 годом до н. э., содержат не более 0,000 000 4 мг свинца на 1 кг фирна. Именно эта цифра была принята за уровень естественного загрязнения, основным источником которого были извержения вулканов. А вот в образцах фирна, которые относятся к середине XVIII века, содержится уже в 25 раз больше свинца. Это неудивительно, ведь в XVIII столетии началась промышленная революция.

С каждым годом свинца в плотном гренландском снеге становится все больше и больше. Пробы, которые были взяты с верхних горизонтов, содержат в 500 раз больше свинца, чем естественный уровень. Иными словами, уровень загрязнения свинцом в наше время очень высок.

В горных массивах Европы свинца еще больше. Например, за последние 100 лет содержание свинца в фирне одного из ледников Высоких Татр увеличилось более чем в 15 раз. На участках, которые находятся рядом с индустриальными районами, уровень загрязнения свинцом выше естественного практически в 200 тысяч раз.

Количество свинца в фирне с каждым годом возрастает

Важную информацию дало изучение содержания свинца в деревьях, возраст которых насчитывает несколько сотен лет. Исследование многовековых дубов в одном из парков Стокгольма показало, что по мере увеличения интенсивности автомобильного движения заметно увеличилось содержание свинца в деревьях старше 400 лет. В XIX столетии древесина дубов содержала примерно 0,000 001 % свинца. А вот в середине XX века его содержание увеличилось в 2 раза. В 1970-х годах свинца в деревьях стало больше примерно в 10 раз. Больше всего свинца было в тех деревьях, которые растут у дорог, поскольку они подвергаются значительному воздействию выхлопных газов.

Вредные вещества попадают не только в окружающую среду, но и в воду, воздух, продукты питания, а потом оказываются в человеческом организме. Отсюда и проблемы со здоровьем, болезни, которые проявляются у людей во все более и более молодом возрасте.

Маленькие мутанты

Микроорганизмы – это наши постоянные спутники. Микробы живут практически повсюду, для защиты от них у человека вырабатывается иммунитет.

В нормальной экологической обстановке человек и микробы сосуществуют вполне мирно. При нарушении баланса природных экосистем микроорганизмы становятся агрессивными и нападают на не готовые к такой неожиданности живые организмы. В результате происходят вспышки заболеваний, называемых эпидемиями.

Эпидемия – это учащение случаев заболевания среди людей на определенной территории по сравнению с обычным числом заболевших в такой же период времени. Наиболее распространены в нашей стране эпидемии вирусных респираторных заболеваний. Эпидемия гриппа объявляется в том случае, когда в течение трех-четырех дней количество заболевших превышает эпидемиологический порог.

Эпидемиологический порог – это норматив, который включает в себя несколько параметров и исчисляется в количестве заболеваний в день. К примеру, для Москвы эпидемиологический порог – 31 000 заболеваний в день.

Грипп – это вирусное инфекционное заболевание, которое вызывают особые вирусы (штаммы), постоянно развивающиеся и мутирующие. Грипп, как правило, передается воздушно-капельным путем и сопровождается раздражением слизистых оболочек дыхательных путей, общим отравлением организма. По данным Всемирной организации здравоохранения, во время эпидемий гриппа в год заболевают 3–5 миллионов человек по всему миру, а смертность составляет от 250 до 500 тысяч человек.

Почему, переболев гриппом или сделав от него прививку, человек вновь может заболеть им, хотя антитела в организме уже присутствуют? Дело в том, что болезнетворные микробы очень хорошо адаптируются к новым условиям. Люди изобретают новые противовирусные препараты и антибиотики, а вирусы и бактерии мутируют, становясь неуязвимыми для этих лекарств.

Антитела, которые мы приобретаем, переболев одним видом гриппа, не способны противостоять другому виду, который попадает в наш организм. Поэтому опытные медики не рекомендуют своим пациентам увлекаться антибиотиками, а также различными иммуномодуляторами, так как их широкое распространение может привести к развитию таких вирусов-мутантов, против которых не сработает ни одно средство. Некоторые специалисты полагают, что именно так появился непобедимый на данный момент вирус СПИДа.

При появлении нового типа болезнетворных организмов, с которыми трудно бороться, возникают вспышки пандемии. Пандемия – это эпидемия, охватывающая территорию всей страны, она может также распространяться и на территории сопредельных государств.

Самые известные пандемии в истории вызывали вирусы черной оспы, чумы, холеры, тифа. На сегодняшний день наиболее распространены заболевания туберкулезом, малярией (в тропических и субтропических регионах, включая Северную и Южную Америку, Азию, Африку), гриппом, ВИЧ-инфекциями. В 2003–2008 годах от птичьего гриппа погибли около 360 человек, от свиного гриппа в 2009–2010 годах умерли более 1900 человек.

Сегодня ученые работают над созданием средств, которые смогли бы не только уничтожать опасные микроорганизмы, но и подавлять их адаптивные способности.

На что уходит энергия?

Проблема перенаселения планеты тесно связана с кризисом ресурсов – земельных и энергетических. К земельным природным ресурсам относятся почва и минеральное сырье, к энергетическим – источники различной энергии (механической, тепловой, химической, электрической, ядерной).

Истощению природных ресурсов способствует процесс урбанизации. Урбанизация – это рост и развитие городов, в ходе которого увеличивается доля городского населения по сравнению с сельским, города начинают играть решающую роль в развитии общества. В ограниченном пространстве города сосредотачивается большое количество населения, промышленности, отходов. Урбанизация оказывает огромное влияние на экологическую ситуацию и порой до неузнаваемости меняет различные экосистемы.

В результате наступления городов происходит загрязнение природной среды, нарушение течения рек, выведение из сельскохозяйственного оборота огромных площадей плодородных земель. Возрастает потребление энергетических ресурсов, требуются новые источники тепловой и электрической энергии.

Почва для людей является источником продуктов питания, на ней растут леса, снабжающие нас кислородом, произрастают сельскохозяйственные культуры. Без почвы практически невозможна жизнь на Земле.

Помимо геологических, климатических, биологических воздействий, решающее влияние на состояние почвы оказывают антропогенные факторы, то есть результаты человеческой деятельности, связанной в основном с производством. Их совокупность негативно влияет на экосистемы, климат, рельеф, химический состав воды, почвы и воздуха.

Так, в процессе возделывания почвы человек меняет ее до неузнаваемости. Происходит постоянное истощение сельскохозяйственных земель, поэтому их удобряют, тем самым создавая образцы почв, аналогов которым в первозданной природе нет.

Главный враг плодородных почв – это их нерациональное возделывание и эрозия. Эрозия почв заключается в исчезновении самых плодородных верхних слоев вследствие их смыва водой (водная эрозия) или сноса ветром (ветровая эрозия). Эрозию ускоряют многократные вспашки земли. По всему миру происходит потеря до 2 миллиардов гектаров плодородных почв за счет ускоренной эрозии.

Почвенный покров становится малопригодным для развития на нем растений и из-за интенсивного химического загрязнения. Источниками загрязнения почв служат пестициды, которыми обрабатывают сельскохозяйственные культуры от вредителей, неудачно подобранные минеральные удобрения, перенасыщающие почву солями и кислотами, а также радиоактивные осадки. Самые опасные загрязнители – ртуть, свинец и их соединения.

Загрязненная почва опасна для здоровья человека, так как химические вещества или вредные микроорганизмы из нее попадают в продукты питания, а также непосредственно в организм человека при контакте с зараженной землей.

Истощение сельскохозяйственных земель в результате водной эрозии

Помимо почвенных, истощаются запасы минерального сырья, то есть полезных ископаемых. Полезные ископаемые – это основа промышленности. С ростом промышленного производства и увеличением численности населения в XX веке использование минерального сырья возросло в несколько раз. За последние 20 лет добыча нефти увеличилась в 4 раза, природного газа – в 5 раз, каменного угля – в 2 раза. Такими же темпами растет добыча других полезных ископаемых. На первое место встала проблема разведки новых месторождений, так как старые уже опустошены, а на их восстановление, если такое возможно, понадобится не один десяток лет.

Газ сегодня добывают даже в Заполярье

Природное топливо – важнейшая составляющая энергетических ресурсов. Нефть является, пожалуй, самым распространенным источником тепловой энергии, но не слишком перспективным. Во-первых, запасы нефти на планете истощаются, во-вторых, добыча и переработка нефти загрязняют окружающую среду и негативно сказываются на здоровье людей.

Газ стоит наравне с нефтью по масштабам применения, но и он рано или поздно закончится. Сегодня разрабатываются новые технологии, направленные на поиски заменителей природного газа. Уже разработано экологически чистое водородное топливо. Двигатели внутреннего сгорания на водороде сегодня устанавливают в свои автомобили многие производители – Ford, Honda, Hyundai, Nissan.

Компания Opel представила на рынке автомобиль Opel Zafira с силовой установкой на водородных топливных элементах. Опасность водородного топлива состоит в том, что смесь водорода и воздуха в определенных концентрациях взрывоопасна.

Человек ищет новые возобновляемые и экологически чистые источники энергии. К ним относится, например, гидроэнергия (гидравлическая энергия рек). Впрочем, строительство ГЭС и водохранилищ также может негативно сказаться на состоянии водных и земельных ресурсов. Основная опасность – затопление обширных сельскохозяйственных угодий.

Атомная энергетика, которая на сегодняшний момент представляет собой один из основных источников электричества для крупных населенных пунктов, является, как предсказывают ученые, будущим человечества. Ядерную энергию относят к числу невозобновляемых, так как радиоактивные руды (в основном урановые) рано или поздно закончатся. Правда, с развитием термоядерной энергетики на практике ее ресурсы становятся неисчерпаемыми.

Конечно, ядерная энергия опасна: любая ошибка влечет за собой катастрофические последствия. Аварии на Чернобыльской АЭС и на станции «Фукусима-1» в Японии – тому примеры. Но перспективность атомной и термоядерной энергетики бесспорна.

Ядерные источники энергии являются незаменимыми для освоения космического пространства – на них работает оборудование спутников и космических станций. Однако в космосе помимо атомной применяется и энергия Солнца. Так, на МКС солнечные батареи уже стали основным источником электроэнергии.

Солнечная энергия является сегодня одной из самых перспективных. А главное – она экологически чиста и неисчерпаема.

Солнечные батарейки известны, пожалуй, всем, их устанавливают в такие электронные устройства, как калькуляторы и часы. А большие солнечные батареи, состоящие из плоских фотоэлементов, преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, монтируются на крышах современных домов. Они могут снабжать дома электричеством в ограниченных количествах, а также дешевой теплой водой. Правда, строительство такого дома обойдется на 10 000 долларов дороже обычного. Тем не менее желающих много, особенно в Европе, где проблемы экологии находят все больше понимания среди населения.

Ветряки и солнечные батареи на равнине

Батареи, работающие от солнечных лучей, экономнее обычных источников энергии, но затраты на их установку окупятся не скоро, лишь лет через семь. Сегодня ученые и инженеры ищут способы удешевить изготовление и установку солнечных батарей, тогда они станут намного доступнее.

В 1968 году возникла идея создать в космосе Солнечную электростанцию (СЭС). Чтобы удовлетворить потребность землян в электричестве, понадобилась бы солнечная батарея площадью в 10 000 квадратных километров.

Но где расположить батарею и как доставить электричество на Землю? Теоретически эти вопросы уже решены. Поднимать элементы батареи в космос планируется на космических кораблях, а на земную поверхность добытая энергия будет отправляться при помощи электромагнитного излучения. На Земле его будут принимать антенны, расположенные на территории в несколько сотен квадратных километров.

Этот проект окажется очень дорогостоящим, но с годами он становится все более реальным. К примеру, профессор Института космических систем (Хьюстон, США) доктор Дэвид Крисвелл недавно пересмотрел проект, предложив установить СЭС не на околоземной орбите, а на Луне. Кстати, там же можно было бы устроить завод по производству элементов питания для батареи, ведь все необходимое минеральное сырье для этого на естественном спутнике имеется.

Всего понадобится пять электростанций, рассредоточенных по лунному экватору, что обеспечит беспереб ойное снабжение землян электричеством на ближайшие несколько сотен лет. По подсчетам доктора Крисвелла, строительство СЭС на Луне обойдется в 60 миллиардов долларов. Это гораздо дешевле, чем суммарные затраты на добычу нефти и обслуживание земных АЭС. Поэтому столь фантастический проект в будущем может быть успешно осуществлен.

Преступления человечества в сфере экологии

В XX веке технический прогресс достиг своего апогея. Учеными было сделано множество научных открытий, новейшие разработки были поставлены на службу человеку. Техника значительно упрощает нашу с вами жизнь, но у технологического прогресса обнаружилась и оборотная сторона: куда же девать отходы производства?

Трудно представить себе, насколько велик вред, который могут причинить обычные литиевые и ионные батарейки и аккумуляторы, столь распространенные в нашей повседневной жизни. Они используются в электронных часах, в фотоаппаратах, в музыкальных и видеоплеерах, в мобильных телефонах и рациях. Без батареек сложно представить жизнь современного человека. И мы постоянно меняем их, так как срок службы у них не слишком долог. А ведь батарейка – это сложное устройство, содержащее несколько тяжелых металлов: кадмий, свинец, ртуть, литий и др.

Если просто выбросить батарейку в мусорку, она попадет на общую свалку. А затем, скорее всего, будет захоронена или сожжена. Таким образом, тяжелые металлы из батарейки попадут в окружающую среду. По данным ученых-экологов, одна пальчиковая батарейка может загрязнить до 20 квадратных метров земли!

Утилизировать использованные батарейки можно только в условиях специальных заводов. В Европе, США, Японии существуют законы, запрещающие выбрасывать батарейки в мусорные контейнеры, поэтому в местах, где продаются элементы питания, можно сдать уже отработанные. Во многих странах существуют заводы по утилизации батареек и бытовых аккумуляторов. В России же до последнего времени не было ни одного подобного предприятия! Представьте, какое количество отравляющих веществ в результате попало в окружающую среду, если россияне за год приобретают около миллиарда элементов питания. Батарейки в лучшем случае отправляли на захоронение в запаянных металлических контейнерах…

К счастью, в 2013 году в Челябинске заработал первый в России завод по утилизации элементов питания. Теперь батарейки и аккумуляторы принимают на утилизацию в крупных магазинах бытовой техники и сервисных центрах. У россиян наконец-то появилась возможность проявить заботу об окружающей среде в такой небольшой, но важной сфере.

Утилизация элементов питания – забота об окружающей среде

Каждый из нас может внести свой вклад в улучшение экологии планеты. Для этого нужно всего лишь отнести использованные батарейки не на свалку, а в пункт приема. Утилизация одного использованного элемента питания сбережет 20 квадратных метров леса. А ведь на этой территории могут расти два дерева, обитать два крота, один еж и тысячи дождевых червей…

Испокон веков человек забирал у Земли ее природные богатства. Не зря периоды истории человечества носят названия, связанные с различными материалами: каменный век, железный век, бронзовый век и др. Люди строили свой собственный мир, используя для этого то, что давала им природа.

XIX и XX столетия называют промышленными веками, или индустриальными. Произошла промышленная и техническая революция, люди от ручного труда перешли к машинному, производство начало расти с невероятной скоростью и достигло огромных масштабов.

По мнению экспертов, сегодня предложение промышленных товаров намного превышает спрос на них. Поэтому потребность населения в товарах, производимых миллионами фабрик и заводов, повышают искусственно – с помощью рекламы и других маркетинговых технологий. В результате люди, которых называют безликим словом «потребители», начинают хотеть того, в чем у них не было особой необходимости.

Как мы уже говорили, рост промышленного производства неминуемо ведет к загрязнению окружающей среды и исчерпывает совсем не бесконечные природные ресурсы.

Одним из примеров варварского отношения людей к природным богатствам является добыча железной руды и угля. На протяжении многих столетий горняки с уважением относились к горным породам, это была почетная и уважаемая профессия. И сегодня к шахтерам следует относиться с уважением, потому что эти мужественные люди рискуют жизнью каждый день.

Однако технологии добычи минерального сырья сегодня, как и раньше, далеки от совершенства. При добыче железной руды потери в среднем составляют до 20 %. Выработанную породу, которую извлекают при добыче руды или угля из шахты, буквально сваливают на поверхности. Образуются так называемые терриконы – насыпи из пустой породы. Нередко в высоту они достигают нескольких сот метров и занимают огромные площади. К примеру, на территории крупного промышленного города Донецка находится около 100 терриконов общей площадью в 570 квадратных километров.

Внутри терриконов происходят различные реакции и процессы, такие как сгорание и пиролиз угля. Поэтому терриконы часто горят и взрываются. Опытные горняки могут определить, каков возраст террикона, по его цвету. Если оттенок темно-серый – отвал молодой, если коричневато-рыжий – старый, и внутри него уже происходит процесс нагрева породы. В 1966 году в Донбассе из-за террикона в шахтерском поселке случилась трагедия. Ливневые дожди спровоцировали оползень на одном из терриконов. Произошел сход раскаленной горной породы, которая обрушилась на жилые дома, несколько десятков человек погибли.

Террикон близ одной из шахт Донецка

Чтобы предотвратить образование терриконов, в настоящее время разрабатываются новые технологии добычи руды и минерального сырья, при которых выработанные пласты породы закладываются на то место, откуда они были изъяты. Создаются также методики рекультивации промышленных земель, то есть возвращение выработанных месторождений полезных ископаемых в сельскохозяйственный оборот. Благодаря им на прежде безжизненных вывороченных землях и склонах отвалов снова зазеленеют рощи и заколосится рожь.

Страшный урон экологии нашей планеты нанесли браконьеры.

Охота издревле являлась для человека одним из средств существования. Рыболовство и собирание ягод, грибов и кореньев также помогало человеку вкусно и полезно питаться и выживать в не всегда благоприятных условиях окружающей среды. Потому нельзя однозначно говорить, что люди не вправе убивать животных и уничтожать растения.

Однако если на заре человечества охота была средством к существованию, то уже в Средние века она начала превращаться в развлечение, которому предавалась знать. В России в XVIII–XIX веках охота являлась одним из самых любимых занятий русских помещиков. Более всего дворяне любили псовую и соколиную охоту. Такая охота считалась наиболее гуманной, ведь получалось, что на зверей охотились не люди, а сами звери.

Для крестьян на необъятных просторах Сибири промысел пушного зверя был традиционным занятием. В лесах Русского Севера таежные охотники – русские, тунгусы, якуты – старались брать у природы только самое необходимое, что нужно для пропитания и поддержания жизни, не допуская хищнического истребления зверей.

Существовал определенный кодекс таежного охотника. Не приветствовалось убийство молодняка, кормящих и ждущих потомство самок, не ловили рыбу в нерест. Это способствовало воспроизводству животных. В этом проявлялась мудрость и единство с природой. Северные жители сберегали природные богатства для себя, своих детей и внуков.

В советское время началось активное освоение природных ресурсов Сибири. Постепенно добыча животных приняла промышленные масштабы. Однако власти СССР старались бороться с браконьерством: было хорошо развито лесничество, лесники зорко следили за отстрелом диких зверей, предотвращали лесные пожары.

К защите животных в Советском Союзе привлекали и школьников. Юннаты (юные натуралисты) много внимания уделяли изучению повадок диких зверей, среды их обитания. Такая деятельность способствовала воспитанию бережного отношения к природе.

Конечно, браконьеры находились и в те времена. Особенно был развит незаконный промысел пушных зверей, ловля рыбы запрещенным методом «глушения» с помощью динамита и другие варварские способы. Угрожающие масштабы браконьерство приобрело в 90-е годы XX века, когда в связи с всеобщим упадком экономики страны и политической обстановкой борьба с незаконным убийством животных отошла на задний план.

История доказывает, что только государственное регулирование и строгие запретительные меры могут остановить хищническое истребление диких животных человеком. Безжалостные охотники поставили на грань вымирания не один вид живых существ – по вине человека вымерло около 75 видов млекопитающих.

Сегодня борьба с браконьерством приобретает все большее значение

Цель браконьеров – прежде всего прибыль. Из-за погони за прибылью были варварски уничтожены страусы в Африке, колибри и попугаи в Америке. Ради добычи слоновой кости истребляли до 70 000 слонов в год. В Северной Америке водились 60 миллионов бизонов, а к началу XX века их осталось всего около 1000 особей, которые сейчас живут под охраной в национальных парках.

В России сегодня с браконьерством ведется постоянная борьба. Незаконная охота и рыбалка относятся к уголовным преступлениям. Наказание – штраф в несколько сотен тысяч рублей либо лишение свободы на срок до двух лет. Уничтожение мест обитания организмов, занесенных в Красную книгу Российской Федерации, тоже карается законом. Наказание – штраф от 300 до 500 тысяч рублей либо ограничение свободы на срок до трех лет. Но достаточное ли это наказание за гибель целой популяции живых существ?..