1 вопрос. Дать определение экологии. Какова структура современной экологии?

Термин «экология» (от греческого oikos— дом, жилище, место обитания и  logos— наука) был введен в научный оборот немецким ученым Э. Геккелем в 1869 году. Им же было дано одно из первых определений экологии как науки, хотя те или иные ее элементы содержатся в трудах многих ученых, начиная с мыслителей Древней Греции. Биолог Э. Геккель рассматривал в качестве предмета экологии взаимоотношения животного с окружающей средой, и, первоначально, экология развивалась как биологическая наука. Однако постоянно возрастающий антропогенный фактор, резкое обострение отношений природы и человеческого общества, возникновение необходимости охраны окружающей среды неизмеримо расширили рамки предмета экологии.

В настоящий момент экологию необходимо рассматривать как комплексное научное направление, которое обобщает, синтезирует данные естественных и социальных наук о природной среде и взаимодействии ее с человеком и человеческим обществом. Она действительно стала наукой о «доме», где «дом» (oikos) — вся наша планета Земля.

Экологизация коснулась практически всех отраслей знаний, что привело к возникновению целого ряда направлений экологической науки. Эти направления классифицируются по предмету изучения, основным объектам, средам и т.п. Экологический цикл знаний включает около 70 крупных научных дисциплин, а экологический лексикон насчитывает примерно 14 тыс. понятий и терминов.

К сожалению, единой общепринятой классификации направлений экологии не существует. Один из вариантов структуры современной экологии показан на рис. 1.




  

     Рис.1-Структура современной экологии 

Все структурные блоки, представленные на рис. 1, взаимосвязаны друг с другом.

В экологии, отдавая дань ее возникновению как естественной науки, выделяют динамическую и аналитическую ветви. Динамическая экология (эволюционно-динамическая) изучает динамику и эволюцию отношений организмов и их групп со средой обитания. Аналитическая экология — раздел экологии, исследующий основные закономерности взаимоотношения организмов и их популяций с природной средой.

Общая экология (биоэкология) исследует основные принципы организации и функционирования различных надорганизменных систем. Содержание разделов общей экологии приведено в табл. 1.



Таблица 1- Структура общей (биологической) экологии

Разделы экологии	Их содержание
факториальная экология	Учение о факторах среды и закономерностях их действия на организмы
Экология организмов, или аутэкология	Взаимодействия между отдельными организмами и факторами среды или средами жизни
Популяционная экология, или демэкология	Взаимоотношения между организмами одного вида (в пределах популяций) и средой обитания. Экологические закономерности существования популяций
Учение об экосистемах (биогеоценозах), или синэкология	Взаимоотношения организмов разных видов (в пределах биоценозов) и среды их обитания как единого целого. Экологические закономерности функционирования экосистем
Учение о биосфере (глобальная экосистема)	Роль живых организмов (живого вещества) и продуктов их жизнедеятельности в создании земной оболочки (атмосферы, гидросферы, литосферы), ее функционировании

 

Сфера частной экологии ограничена изучением конкретных групп определенного ранга — экология растений, экология животных, экология микроорганизмов. Существует и более дробное деление разделов частной экологии: экология позвоночных, экология млекопитающих и т.д.

Экология может быть разделена на теоретическую и прикладную по сферам деятельности человека.

Прикладная экология включает промышленную (инженерную) экологию, технологическую, сельскохозяйственную, химическую, медицинскую, промысловую, геохимическую, рекреационную экологию и др. Прикладные аспекты экологической науки служат основой для развития технической инженерной дисциплины — охраны окружающей среды.

Происходит постоянное расширение сферы исследований экологии. Появились математическая, географическая, глобальная, космическая экология, палеоэкология, радиоэкология, экологическая минералогия, экотоксикология и др.

Среди экологических наук особое место занимает социальная экология, рассматривающая взаимоотношения в глобальной системе «человеческое общество—окружающая среда» и изучающая взаимодействия человеческого общества с природной и созданной им техногенной средой. Социальная экология разрабатывает научные основы природопользования, предполагающие повышение качества жизни человека в среде его обитания с одновременным обеспечением сохранения природы.

Экология человека включает экологию города, экологию народонаселения, экологию человеческой личности, экологию человеческих популяций (учение об этносах) и т.д.

На стыке экологии человека и строительной экологии сформировалась архитектурная экология, которая изучает методы создания для людей комфортной, долговечной и выразительной окружающей среды. Экологически недопустимо разрушение архитектурной среды города, часто возникающее при отсутствии композиционно-художественной связи новых и старых объектов и проч., поскольку архитектурная дисгармония вызывает снижение работоспособности и ухудшение здоровья человека.

К архитектурной экологии непосредственно примыкает новое научное направление — видеоэкология, изучающая взаимодействие человека с видимой средой. Видеоэкологи считают опасными для человека на физиологическом уровне так называемые гомогенные и агрессивные визуальные поля. Первые — это голые стены, стеклянные витрины, глухие заборы, плоские крыши зданий и др., вторые — всевозможные поверхности, испещренные одинаковыми, равномерно расположенными элементами, от которых рябит в глазах (плоские фасады домов с одинаковыми окнами, большие поверхности, облицованные прямоугольными плитками, и т.д.).

Ноосферология (ноосфера — «сфера разума») изучает возможности формирования высшей стадии развития биосферы, связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, когда разумная деятельность человека становится главным определяющим фактором развития. Понятие ноосферы ввел французский математик и философ Е. ле Руа, а теоретически разработал и развил в своих работах В.И. Вернадский.

Развивается новое направление в экологии — глубокая экология, основными положениями которой являются:

• признание самостоятельной ценности всех форм жизни, независимо от их полезности для человека;

• осознание богатства и разнообразия форм жизни, имеющих собственную ценность и способствующих расцвету человечества;

• человек не имеет права уменьшать богатство и разнообразие форм жизни (исключая случаи удовлетворения его насущных потребностей);

• расцвет человечества и его культуры может происходить в условиях сокращения его численности;

• современное вмешательство человека в другие формы жизни носит избыточный характер, и ситуация быстро ухудшается, что вызывает необходимость изменения технологий, экономики и идеологических структур взаимоотношения человека с другими формами жизни;

• основное идеологическое изменение — признание качества жизни человека важнейшим показателем.

С идеями глубокой экологии во многом смыкается концепция инвайронментализма (environment — окружающая среда), основные направления которого — радикальное преобразование системы ценностей общества, отрицание антропоцентризма и ограничение экономического роста и экологически неоправданного поведения.

 

 

«Экология. Основы реставрации» В.П. Князева Москва 2005
Антропогенное воздействие на биосферу.

12 вопрос. Назовите основные виды антропогенного воздействия на биосферу. Привести примеры последствий.

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце дошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека.

Как уже говорилось, с появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно бурного после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального, косного.

Рост населения и расширяющееся развитие сельского хозяйства, промышленности, строительства, транспорта вызвали массовое уничтожение лесов в Европе, Северной Америке, Выпас скота в больших масштабах приводил к гибели лесов и травяного покрова, к эрозии (разрушению) почвенного слоя (Средняя Азия, Северная Африка, юг Европы и США). Истреблены десятки видов животных в Европе, Америке, Африке.

Ученые предполагают, что истощение почв на территории древнего центральноамериканского государства майя в результате подсечно-огневого земледелия явилось одной из причин гибели этой высокоразвитой цивилизации. Аналогично в Древней Греции исчезли обширные леса в результате вырубки и неумеренного выпаса скота. Это усилило эрозию почвы и привело к уничтожению почвенного покрова на многих горных склонах, повысило засушливость климата и ухудшило условия ведения сельского хозяйства.

Строительство и эксплуатация промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых привели к серьезным нарушениям природных ландшафтов, загрязнению почвы, воды, воздуха различными отходами.

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XXв. в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере.

Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, еще полвека назад академик В. И. Вернадский писал: “Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли”. Это предупреждение пророчески оправдалось. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд.т углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО2 в атмосфере составляет величину порядка 50000 млрд.т. Эта величина колеблется и зависит, в частности, от вулканической активности. Однако антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его общего количества. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля (мелких частиц пыли, сажи, взвесей растворов некоторых химических соединений), может привести к заметным изменениям климата и соответственно к нарушению складывавшихся в течение миллионов лет равновесных связей в биосфере.

Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следовательно, и теплового баланса может явиться возникновение “ парникового эффекта”, то есть увеличения средней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.

Выброс в атмосферу промышленных газов, включающих такие соединения, как окись углерода (угарный газ), окислы азота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели живых организмов.

 Неуправляемое влияние на климат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства способны привести к значительному снижению плодородия почв, большим колебаниям урожайности культур. По данным экспертов ООН, в последние годы колебания продукции сельского хозяйства превышали 1%. А ведь уменьшение производства продовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода десятков миллионов человек.

Катастрофически сокращаются леса на нашей планете, Нерациональные вырубки лесов и пожары привели к тому, что во многих местах, некогда сплошь покрытых лесами, к настоящему времени они сохранились лишь на 10-30 % территории. Площадь тропических лесов Африки уменьшилась на 70 %, Южной Америки - на 60 %, в Китае лишь 8 % территории покрыто лесом.

 Загрязнение природной среды. Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например, вулканической деятельностью), характеризуют термином загрязненность. В общем виде загрязненность - это наличие в окружающей среде вредных веществ, нарушающих функционирование экологических систем или их отдельных элементов и снижающих качество среды с точки зрения проживания человека или ведения им хозяйственной деятельности. Этим термином характеризуются все тела, вещества, явления, процессы, которые в данном месте, но не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия.

Различают природное и антропогенное загрязнения. Природное загрязнение возникает в результате естественных причин - извержения вулканов, землетрясений, катастрофических наводнений и пожаров. Антропогенное загрязнение - результат деятельности человека.

 В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных. Так, природные источники окиси азота выбрасывают 30 млн.т. азота в год, а антропогенные - 35-50 млн.т; двуокиси серы, соответственно, около 30 млн.т. и более 150 млн.т. В результате деятельности человека свинца попадает в биосферу почти в 10 раз больше, чем в процессе природных загрязнений.

Загрязняющие вещества, возникшие в результате хозяйственной деятельности человека, и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданные материалы, радиоактивные элементы и многое другое.

Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн.т нефти. Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом. Оседая на дно, нефть попадает в донные отложения, где нарушает естественные процессы жизнедеятельности донных животных и микроорганизмов. Кроме нефти, значительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие сильным токсическим действием. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в десятки раз.

Кроме загрязнения среды, антропогенное воздействие выражается в истощении природных ресурсов биосферы. Огромные масштабы использования природных ресурсов привели к значительному изменению ландшафтов в некоторых регионах (например, в угольных бассейнах). Если на заре цивилизации человек использовал для своих нужд всего около 20 химических элементов, в начале XX втекало 60, то сейчас более 100 - почти всю таблицу Менделеева. Ежегодно добывается (извлекается из геосферы) около 100 млрд.т. руды, топлива, минеральных удобрений.

Быстрый рост потребностей в топливе, металлах, минеральном сырье и их добыче привели к истощению этих ресурсов. Так, по оценкам специалистов, при сохранении современных темпов добычи и потребления разведанные запасы нефти будут исчерпаны уже через 30 лет, газа - через 50 лет, угля - через 200. Аналогичная ситуация сложилась не только с энергетическими ресурсами, но и с металлами (истощение запасов алюминия ожидается через 500-600 лет, железа - 250 лет, цинка - 25 лет, свинца - 20 лет) и минеральными ресурсами, как, например, асбест, слюда, графит, сера.

Вот далеко не полная картина экологической ситуации на нашей планете в настоящее время. Даже отдельные успехи природоохранной деятельности не могут заметным образом изменить общий ход процесса пагубного влияния цивилизации на состояние биосферы.

Загрязнение атмосферы. Различные негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха.

Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия .

 По данным ученых (1990г.), ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд.т. оксидов углерода, 190 млн.т.оксидов серы, 65 млн.т. оксидов азота, 1,4 млн.т. хлорфторуглеро-

дов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком).

Только на территории РФ общая площадь лесов, пораженных промышленными выбросами, достигла 1 млн.га. Значительным фактором деградации лесов в последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС поражено 2,1 млн. га лесных массивов.

Загрязнение почв. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.

Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

Загрязнение природных вод. Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.

 Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

 Из других загрязнителей необходимо назвать металлы(например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения .

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

 В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, составлял от 3 до 700 л на одного человека, В Москве, например, на каждого жителя приходится около 650 л, что является одним из самых высоких показателей в мире.

Из анализа водопользования за 5-6 прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8% , а у таких рек, как Дон, Терек, Урал - на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение.

РАДИАЦИЯ В БИОСФЕРЕ.

Радиационные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человеку разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая.

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.

Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы - биологический эквивалент рентгена (бэр) или зиверт (Зв): 1 Зв = 100 бэр. Так как радиоактивное излучение может вызвать серьезные изменения в организме, каждый человек должен знать допустимые его дозы.

В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Однако есть такие местности, где ежегодная доза выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счет космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Большие дозы излучения могут быть в местностях, где содержание естественных радиоактивных источников велико. Так, например, в Бразилии (200 км от Сан-Паулу) есть возвышенность, где годовая доза составляет 25 бэр. Эта местность необитаема.

Так, при взрыве на Чернобыльской атомной станции в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерного топливам Но это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Это потребовало переселения тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осадков было отмечено за сотни и тысячи километров от места аварии.

В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы.

Массовое сведение лесов - одна из наиболее важных глобальных экологических проблем современности.

Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере.

Несмотря на то что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. В настоящее время общая площадь лесов на планете составляет около 42 млн.км2, но она ежегодно уменьшается на 2 %. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Так, в Африке леса занимали раньше около 60 % ее территории, а сейчас - всего около 17 %. Значительно сократились площади лесов и в нашей стране.

Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедлительного решения.
21 вопрос. Как следует скорректировать структуру потребностей человека, чтобы свести к минимуму конфликт между человеком и биосферой

Австрийский философ В. Холличер пишет: «Человек, подобно животным и растениям, звездам и атомам, есть часть природы. Однако в своем отношении к природе он возвышается над всеми другими существами, стоящими на более низкой ступени развития... Исторический процесс развития материи достиг принципиально новой ступени, когда человек благодаря труду поднялся над уровнем развития животного мира. С этого времени человеческое общество, вышедшее закономерно из природы, отражает ее в своем мышлении, изучает и постигает ее. Благодаря своей производственной деятельности человек изменяет природу, активно воздействует на нее».

Возделывание на огромных площадях сельскохозяйственных культур выведение новых растений и животных, сооружение гигантских плотин и каналов, гидроэлектростанций, шахт, заводов и доменных печей, осушение заболоченных и обводнение засушливых земель, завоевание воздушного и водного пространств, добыча и использование полезных ископаемых, проникновение в глубь атома и Вселенной, освоение новых видов энергии и создание неизвестных природе веществ — все это коренным образом изменило облик Земли. Выйдя за пределы своей планеты, человек приступил к освоению космического пространства и стал уже силой не только земного, но и космического порядка.

Все результаты и масштабы прошлой, современной и будущей деятельности человека на Земле невозможно перечислить и даже точно оценить. Везде нас окружают плоды труда человека, и мы так к ним привыкли, что подчас просто не замечаем их. Но трезво оценивая роль человечества в природе, нисколько не умаляя его достижений в развитии природы и общества, здраво и с гордостью всматриваясь в перспективы будущего, позволим себе акцентировать внимание на некоторых промахах и ошибках, связанных с расточительным отношением человека к природе.

Бережное отношение к живой природе в наш век, когда человек имеет в своем распоряжении неограниченные силы и возможности воздействия на нее, приобретает актуальнейшее значение. К сожалению, практическая деятельность людей еще нередко приводит к большим ошибкам: загрязняются и отравляются водоемы, хищнически вырубаются леса, истребляются ценные виды животных и растений и т. д. Не случайно вопросам охраны природы в последние годы придается такое большое значение во всех странах мира.

В этой связи изумительно актуально звучат слова Ф. Энгельса, сказанные им почти 100 лет назад: «...на каждом шагу факты напоминают нам о том, что мы отнюдь не властвуем над природой так, как завоеватель властвует над чужим народом, не властвуем над нею так, как кто-либо находящийся вне природы,— что мы, наоборот, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри нее, что все наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять».

Если же в процессе хозяйственной деятельности не учитываются законы живой природы, если ими пренебрегают, то последствия такой деятельности, как правило, бывают отрицательны. Причем часто эти последствия сказываются не сразу, а спустя некоторое, иногда довольно продолжительное, время. Запоздалое проявление допущенных по отношению к природе ошибок бывает причиной самоуспокоенности людей: «На наш век хватит!» Однако мы обязаны думать о наших детях, внуках и правнуках. «Когда меня спрашивают об охране природы в нашей стране,— я чувствую, будто мне прямо в душу пытливо смотрит комсомолец двухтысячного года. Перед ним я держу ответ. Ведь это для него, человека будущего, любознательного, деятельного, духовно богатого, обязаны мы сохранить все красоты и богатства нашей земли. И не просто сохранить. Каждое поколение должно оставить своим наследникам землю более щедрую, чем получило от своих отцов».

Наиболее разительные примеры расточительного отношения к живой природе дает период феодализма, колонизации и капитализма, когда в погоне за сверхприбылями люди совершенно не считались с последствиями, к которым приводила их жажда наживы. Катастрофически снизилась из-за хищнического истребления численность таких ценных животных, как бобры, морские котики, каланы, олени, слоны, антилопы, жирафы, горные бараны. В список навсегда потерянных для человечества следует отнести морскую (стеллерову) корову, птицу дронт, кваггу, тура, десятки других зверей и птиц.

Непоправимый ущерб природе Кубы нанесли колонизаторы, которые в погоне за прибылями выжигали леса на склонах гор: нужна была зола для удобрения кофейных деревьев. Незащищенный плодородный слой почвы затем был смыт дождями и на месте некогда пышных лесов образовалась безжизненная пустыня.

Вопрос об охране природы чрезвычайно обширен. Мы позволим себе затронуть лишь те моменты, которые на современном этапе особенно актуальны.

Научно-техническая революция выдвигает на передние рубежи новые проблемы, от решения которых в значительной степени зависит дальнейший прогресс человечества. К числу таких актуальнейших проблем относится и охрана окружающей среды, разработка принципов разумного использования ее ресурсов.

Обобщая идеи В. И. Вернадского о том, что «...идеалы нашей демократии вдут в унисон со стихийным геологическим процессом, с законами природы, отвечают ноосфере», М. М. Камшилов пишет: «На наших глазах совершается революционный переход от эволюции, управляемой стихийными биологическими факторами (период биогенеза), к эволюции, управляемой человеческим сознанием, к периоду ноогенеза. На этом ... этапе биосфера превратится в ноосферу, а органическая эволюция пойдет по пути ноогенеза.

На земном шаре постоянно растет количество людей. Своей хозяйственной деятельностью они изменяют биосферу, создают новую среду обитания для всего живого, в том числе и для себя. Однако ресурсы биосферы не беспредельны.

Прежде всего влияние человека на биосферу связано с добыванием пищи. Это вызывает необходимость возделывать и обрабатывать землю во всевозрастающем масштабе, постоянно расширять промышленное производство. Однако при использовании полезных ископаемых и индустриализации в целом нарушается естественный дренаж, загрязняется среда и вообще вся биосфера. В печати все чаще появляются материалы, иллюстрирующие подобное воздействие человека на биосферу. Подсчитано, что в настоящее время на Земле количество промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов достигает ежегодно 500 миллионов тонн. Но главную опасность представляет не количество, а качество этих отходов. Они не используются микроорганизмами, не распадаются и не окисляются. Вот почему в биосфере снизились темпы природного процесса биологической очистки, процесса самоочищения.

Негативные стороны научно-технического прогресса породили широко дебатируемую в последние годы проблему «экологического кризиса».

Нет сомнений, что в настоящее время происходит коренная перестройка биосферы, в первую очередь ее растительного покрова и животного мира. Совершенно верно и то, что имеются признаки утраты биосферой способности к восстановлению природного равновесия — признаки, очень опасные по своим далеко идущим последствиям. Поэтому вполне закономерно, что проблема «биосфера и человек» привлекает внимание мировой общественности. Все больше появляется глубоко аргументированных исследований, издается масса литературы, где доказывается необходимость принятия конкретных мер по охране биосферы и рациональному использованию природных ресурсов.

Вместе с тем нельзя согласиться с концепциями зарубежных исследователей, трактующих экологический кризис как неразрешимый конфликт природы с обществом, причиной которого является научно-технический прогресс и рост населения планеты. Неизбежными последствиями экологического кризиса они считают истощение природных ресурсов и вымирание человечества. В результате воскрешаются мальтузианские идеи об «излишке людей на Земле», идеи о кризисе биосферы как чисто биологическом явлении.

Возлагая вину за экологический кризис на научно-технический прогресс, идеологи Запада видят выход в приостановке этого прогресса, в сокращении материального производства и роста населения. Например, в книге «Пределы роста», изданной группой ученых Массачусетского университета, утверждается, что если не будут приняты меры, направленные на сокращение рождаемости, то уже в середине будущего столетия произойдет распад общества и его гибель. Этим  идеологи пытаются замаскировать истинные причины экологического кризиса.

Действительно, население Земли увеличивается, растет его техническая оснащенность, все больше и больше энергетических материалов расходуется на нужды общества. Но делать из этого факта вывод о том, что разрушение биосферы и другие отрицательные явления можно ликвидировать только снижением численности населения и приостановлением научно-технического прогресса, нельзя.

Вот один из примеров несостоятельности таких взглядов. Наиболее густонаселенные страны (Англия, Бельгия, Голландия и др.) отличаются высоким развитием индустрии и сельского хозяйства, очень высоким уровнем жизни, в то время как в сравнительно малонаселенных странах Африки. Латинской Америки эти показатели невелики и население их испытывает хронический недостаток в продуктах питания. По подсчетам ФАО (организация по продовольствию и сельскому хозяйству в ООН) для ликвидации голода с учетом прироста населения к 2050 году необходимо увеличить производство продуктов питания на Дальнем Востоке в 4 раза, в Латинской Америке в 3 раза, в Африке в 2—3 раза. Прогресс в развитии сельского хозяйства, опыт прошлого, достижения современной науки и техники свидетельствуют о возможности увеличения валовой продукции сельского хозяйства в 3 раза всего за 30—35 лет.

Несомненно, бурный научно-технический, экономический и социальный прогресс человечества сопровождается глубокими перестройками в составе, структуре и энергетике биосферы. Биосфера под воздействием человека переходит в свою высшую стадию — ноосферу. Прогрессивные ученые разных стран обобщили огромную массу фактов, сопровождающих этот переход, и разработали конкретные, научно обоснованные мероприятия, способствующие сохранению биосферы, целесообразному использованию ее материально-энергетических ресурсов в глобальном масштабе, в интересах всего человечества.

Вместе с тем необходимо трезво оценивать не только позитивные, но и негативные стороны технического прогресса. В истории человечества наступил период, когда любую свою деятельность оно должно обязательно соизмерять с возможностями природы. Несмотря на всеобщее беспокойство, в атмосферу, в океан, во внутренние воды, в поверхностные слои земной коры продолжают выбрасываться миллионы тонн экологически вредных отходов, растет запыленность верхних слоев атмосферы, содержание в ней углекислоты, окислов азота, окиси углерода, фосфорорганических и других соединений. Часто нерационально используются природные ресурсы и прежде всего пресная вода. Ее недостаток становится все ощутимей.

Катастрофических размеров достигает загрязнение окружающей среды в некоторых районах Японии. В легких голубей, живущих в Токио и других крупных городах, обнаружено канцерогенных веществ в 50 раз больше допустимой нормы. В Японии болеют раком легких значительно чаще, чем где бы то ни было на Земле; медики утверждают, что в ближайшие два-три десятилетия рак легких станет здесь самой распространенной болезнью. Наиболее загрязнена атмосфера в городе Кавасаки, насчитывающем 1 миллион жителей. В городе Осака в результате загрязнения среды хронически болеют 20 000 человек.

Не лучше обстоит дело и в других государствах. Только в Италии в Средиземное море ежегодно выбрасывается 600000 тонн промышленных отходов. Воды Роны, Тибра, Эбро выносят в Средиземное море огромное количество вредных химических веществ. Загрязнение промышленными отходами создает серьезную угрозу флоре и фауне Средиземного моря, здоровью людей.

Все более необратимый характер приобретает загрязнение окружающей среды на самом густонаселенном острове Индонезии — острове Ява. Во многих реках вода отравлена настолько, что погибает все живое.

Еще 40 лет назад в Таиланде джунгли занимали свыше 70 процентов территории страны, а сейчас — менее 20 процентов; 50 лет назад здесь насчитывалось свыше 100 000 слонов, а в наши дни, по данным экспертов ООН, их сохранилось всего около 4000.

Возможности биосферы и всей окружающей среды ограничены, ее ресурсы, жизненное пространство, все составляющие компоненты тесно взаимосвязаны и взаимозависимы. Поэтому одной из основных проблем охраны окружающей среды является биологическое регулирование, сохранение устойчивости экологических систем, их равновесия.

До тех пор, пока численность населения Земли и его влияние на биосферу не возросли до современного уровня, круговорот веществ поддерживал равновесное состояние биогеоценозов. В настоящее время воздействие человека на биосферу, на слагающие ее биогеоценозы начало угрожать региональному и глобальному равновесию. Эти воздействия весьма интенсивны. Они вызывают сильные колебания биоценозов — резкое нарушение их стабильности и равновесия.

Примеров нарушения естественного равновесия очень много. Уничтожение выдры с целью сохранить запасы рыбы в водоемах дало в ряде стран диаметрально противоположные результаты. Когда в 1872 году на Ямайку для борьбы с крысами, повреждающими сахарный тростник, были завезены мангусты, никто не предполагал, что последние уничтожат не только крыс, но и большинство представителей местной фауны. Всего за 10 лет произошла глубокая перестройка биогеоценозов, при которой крысы нашли новую экологическую нишу и по-прежнему наносят ущерб сахарному тростнику, а численность полезных видов животных там резко сократилась. Уничтожение леопардов в Восточной Африке вызвало массовое размножение павианов, превратившихся в злостных врагов домашних животных. Уничтожение койотов в штате Колорадо (США) повлекло за собой массовое размножение кроликов, ставших настоящим бедствием для фермеров.

Очень сильное смещение в равновесии бывает при проведении химической борьбы с вредными насекомыми. Вместе с вредителем, как правило. страдают и полезные виды. В результате происходит видовое обеднение биогеоценоза. В нем нарушаются механизмы саморегуляции, вследствие чего резко увеличивается численность наиболее устойчивых видов. Эти виды часто становятся новыми, еще более опасными вредителями.

Нарушение естественного равновесия нередко угрожает здоровью человека. Так. развитие в американских саваннах скотоводства способствовало увеличению численности кровососущих летучих мышей, являющихся носителями возбудителя бешенства. С обводнением африканских саванн связано распространение бильгарциоза, с вырубкой тропических лесов — желтой лихорадки, киазанура, вызываемых арбовирусами. По сообщению многих африканских газет, на континенте угрожающими темпами растет заболеваемость малярией, «сонной» болезнью, «речной» слепотой. Комары, муха це-це, речная мошка — распространители этих болезней — быстро расселяются по соседним странам, так как приобрели стойкий иммунитет ко многим применяющимся против них ядохимикатам.

В целом нарушение существовавшего тысячелетиями естественного равновесия в тропических лесах из-за интенсивного окультуривания ландшафтов создает непредвиденные проблемы и значительно влияет на биосферу.

Химические вещества накапливаются в окружающей среде, отравляя в конечном итоге самого человека. Поэтому наиболее перспективным и безопасным для природы и человека является биологический метод борьбы, т. е. использование одних видов организмов для уменьшения или полного исключения вреда, наносимого другими видами. Применение этого метода приводит не к уничтожению вредителя в целом, а лишь к снижению его численности до такого уровня, когда причиняемый вред становится неощутимым. Биологическая борьба успешно проводится с насекомыми, грызунами, сорняками. Например, в борьбе с калифорнийской щитовкой, опасным вредителем фруктовых деревьев, успешно применяют хальцидида. Коровка родолия также сдерживает массовое размножение многих вредителей сада. В борьбе с другими вредителями используются наездники-яйцееды (трихограмма, теленомус). Весьма перспективны в этих целях специфичные возбудители болезней (бактерии, грибы, вирусы, простейшие), поражающие строго определенные виды. Ученые многих стран, специалисты Всемирной организации здравоохранения, весьма успешно провели заражение паразитами речной мошки, что снизило ее численность в некоторых странах Африки на 95 процентов. Найдены биологические враги и мухи це-це. В свою очередь насекомые- фитофаги оказывают человеку услугу в борьбе с сорными растениями. Так, массовое размножение кактуса опунции в Австралии помогли подавить гусеницы кактусовой огневки. Однако широкое проведение биологических мероприятий по борьбе с вредителями не исключает химических средств там, где это необходимо. Сейчас мы уже часто не можем обойтись без химии, хотя химическую обработку полей необходимо максимально сокращать и не допускать применения инсектицидов, если без них можно обойтись. Только разумное сочетание агротехнических, химических, биологических и других мер, так называемая «щадящая» борьба с вредителями может дать желаемые результаты.

Одна из важнейших проблем современности — разработка научно обоснованных мероприятий по биологической очистке среды. Любой организм в процессе индивидуальной жизни загрязняет среду побочными продуктами обмена веществ. Но взаимоотношения организмов исторически сложились так, что отходы одного вида используются и перерабатываются другими. Иначе говоря, жизнь на Земле организована по способу «безотходного производства», т. е. все вещества, выделяемые в процессе жизнедеятельности во внешнюю среду, вовлекаются в биологический круговорот. Таким образом в естественных биогеоценозах происходит биологическая очистка среды.

В современных условиях человек загрязняет среду прежде всего отходами производства. При этом возможности природы в переработке этих отходов значительно сокращаются в связи с отторжением огромных территорий на нужды человека. Кроме того, многие из отходов вообще не вовлекаются в биологический круговорот, а накапливаются в биосфере. Поэтому проблема биологической очистки среды становится все более актуальной.

Человек должен учитывать реальные возможности конкретных биогеоценозов по переработке загрязнителей. Если количество последних в окружающей среде не превышает определенного уровня, они включаются в биологический круговорот и даже повышают продуктивность экосистем; если же они поступают в избытке, это приводит биогеоценоз к стрессу. Биогеоценоз начинает разрушаться, а среда оказывается отравленной. В этом смысле особое значение приобретает подбор организмов в таком количественном и качественном соотношении, которое бы обеспечило успех по выработке загрязнителей. Не менее важно установить допустимый уровень загрязнения того или иного биогеоценоза и биосферы в целом. В тесной связи с этим находится и техническая проблема по созданию малоотходных или вовсе безотходных производств, работающих по замкнутому циклу, наподобие биологических систем.

Определение биологической продуктивности и рациональное использование живой природы — также одна из важнейших задач современности. Она заключается в том, чтобы на научной основе балансировать расходование биологической продукции и ее возобновление в целях обеспечения бесперебойного продуцирования биогеоценозов. Из биогеоценоза нельзя изымать больше, чем он может предоставить. В противном случае наступает истощение природы. Во избежание этого необходимо хорошо знать уровень продуктивности того или иного биогеоценоза и способы ее повышения. Задачи эти сложные, но без их решения нельзя обеспечить дальнейшее прогрессивное развитие человечества и биосферы в целом.

Острота проблемы изучения и охраны биосферы и ее международное значение с особой силой проявились на Совещании по безопасности и сотрудничеству в Европе, состоявшемся в Хельсинки в 2008году. В заключительный Акт совещания внесен специальный раздел «Окружающая среда», где записано: «...защита и улучшение окружающей среды, а также охрана природы и рациональное использование ее ресурсов в интересах нынешнего и будущих поколений являются одной из задач, имеющих большое значение для благосостояния народов и экономического развития всех стран». В Акте подчеркнуто, что многие проблемы окружающей среды, в частности, в Европе могут быть эффективно решены только путем тесного международного сотрудничества. «Экономическое развитие и технический прогресс должны быть совместимы с задачей защиты окружающей среды и сохранения исторических и культурных ценностей».

В процессе развития промышленности и техники противоречия между природной средой и обществом неизбежны. Преодоление их возможно лишь на научной основе, при выявлении тенденций и главных направлений развития биосферы не только с позиций настоящего, но и будущего.

Активность человека в преобразовании живой природы постоянно растет. Естественно, что перестройка природы должна протекать на строго научной основе с учетом принципов и тенденций развития биосферы. Такая перестройка и означает управление биосферой. Конфликт между человеком и природой может быть разрешен только в результате сознательного вмешательства в биосферу. Какими же возможностями в этом отношении обладает современная наука?

Прежде всего не вызывает сомнений, что борьба человека за здоровую среду имеет два генеральных направления: сведение к минимуму вредных последствий давления на природу производственной деятельности и разработка мероприятий, стимулирующих нормальное функционирование биосферы и слагающих ее биогеоценозов в изменяющихся условиях неограниченно долгое время. Очень многое в жизни биогеоценозов. Вскрыты главные закономерности развития биосферы. Это дает возможность осознанно управлять многими процессами.


(по А.Д. Потапову, 2000 год, с изменениями)