ХАРАКТЕР И ИЕРАРХИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЭКОСИСТЕМЫ ЗЕМЛИ

Биосфера, весьма динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате длительной эволюции биосфера выработала способность к саморегуляции и нейтрализации негативных процессов. Достигалось это посредством сложного механизма круговорота веществ (см. курс «Геоэкология»).

Главным событием эволюции биосферы признавалось приспособление организмов к изменившимся внешним условиям путем изменения внутривидовой информации. Гарантом динамической устойчивости биосферы в течение миллиардов лет служила естественная биота в виде сообществ и экосистем в необходимом объеме.

Однако по мере возникновения, совершенствования и распространения новых технологий (охота — земледельческая культура — промышленная революция) планетарная экосистема, адаптированная к воздействию природных факторов, все в большей степени стала испытывать влияние новых небывалых по силе, мощности и разнообразию воздействий. Вызваны они человеком, а потому называются антропогенными. Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.

Известный эколог Б. Коммонер выделял пять, по его мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы:

• • упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
• • концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;
• • рост числа ядовитых отходов от химических производств;
• • введение в экосистему новых видов;
• • появление генетических изменений в организмах растений и животных.

Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т.е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей. Существуют и антропогенные воздействия стихийные, непроизвольные, имеющие характер последействия. К этой категории воздействий относятся, например, процессы подтопления территории, возникающие после ее застройки, и др.

Нарушение основных систем жизнеобеспечения биосферы связано в первую очередь с целенаправленными антропогенными воздействиями. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Классификация целенаправленных антропогенных воздействий на биосферу (Сергеев, Трофимов, 1985)

Анализ экологических последствий антропогенных воздействий позволяет разделить все их виды на положительные и отрицательные (негативные). К положительным воздействиям человека на биосферу можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия.

Отрицательное (негативное) воздействие человека на биосферу проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: вырубке леса на больших площадях, истощении запасов пресных подземных вод, засолении и опустынивании земель, резком сокращении численности, а также исчезновении видов животных и растений и т.д.

Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших экологических ситуаций в мире и в России так или иначе связаны с загрязнением окружающей природной среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные отходы и т.д.). Поэтому понятие «загрязнение» рассмотрим подробнее.

Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.

Более развернутую характеристику этого понятия приводит известный французский ученый Ф. Рамад (1981), утверждая, что загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества).

По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и т.д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства.

Источниками антропогенного загрязнения, наиболее опасного для популяций любых организмов, являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.), теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и др. Под влиянием урбанизации в наибольшей степени загрязнены территории крупных городов и промышленных агломераций. Природными загрязнителями могут быть пыльные бури, вулканический пепел, селевые потоки и др.

По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое (рис. 5.9). По масштабам и распространению загрязнение может быть локальным (местным), региональным и глобальным.

Рис. 5.9. Виды загрязнения окружающей среды (Реймерс, 1994)

Количество загрязняющих веществ в мире огромно, и число их по мере развития новых технологических процессов постоянно растет. В этом отношении «приоритет», как в локальном, так и в глобальном масштабе, ученые отдают таким загрязняющим веществам, как:

• • диоксид серы (с учетом эффектов вымывания диоксида серы из атмосферы и попадания образующейся серной кислоты и сульфатов на растительность, почву и в водоемы);
• • тяжелые металлы: в первую очередь свинец, кадмий и особенно ртуть (с учетом цепочек ее миграции и превращения в высокотоксичную метилртуть);
• • некоторые канцерогенные вещества, в частности бенз(а)пирен;
• • нефть и нефтепродукты (в морях и океанах);
• • хлорорганические пестициды (в сельских районах);
• • оксид углерода и оксиды азота (в городах).

Этот перечень, безусловно, должен быть дополнен радионуклидами и другими радиоактивными веществами, пагубные последствия которых для человеческой популяции и экосистем в полной мере проявились после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки (Япония) и аварии на Чернобыльской АЭС.

Следует упомянуть и диоксины — весьма опасное загрязняющее вещество из класса хлоруглеводородов.

23 мая 2001 г. в Стокгольме была принята Конвенция по стойким органическим загрязнениям (СОЗ), которая обязывает правительства ликвидировать 12 стойких канцерогенных и токсичных загрязнений, а именно: алдрин, гептахлор, ДДТ, диэлдрин эндрин, хлордан, мирекс, токсафен, гексахлорбензол, полихлорированные бифенелы, диоксины и фураны. Конвенцию подписали около 100 стран мира.

Под видами загрязнений понимают также любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения (рис. 5.10):

• • ингредиентное (минеральное и органическое) загрязнение как совокупность веществ, чуждых естественным биогеоценозам (например, бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания и т.д.);
• • параметрическое, связанное с изменениями качественных параметров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);
• • биоценотическое, вызывающее нарушение в составе и структуре популяций живых организмов (перепромысел, направленная интродукция и акклиматизация видов и т.д.);
• • стациально-деструкционное (стация — место обитания популяции, деструкция — разрушение), связанное с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (зарегулирование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений и пр.).

Без всякого преувеличения можно отметить, что воздействие человека на экосистему Земли в целом и на отдельные ее компоненты (атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические сообщества) достигло к настоящему времени беспрецедентных размеров. Современное состояние планеты Земля оценивается как глобальный экологический кризис. Особенно возросли темпы роста ингредиентных и параметрических загрязнителей, причем не только в количественном, но и в качественном отношениях. Негативные тенденции этих воздействий на человека и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер.

Контрольные вопросы

• 1. Какое значение для геоэкологии имеет концепция экосистем?
• 2. Какие динамические процессы происходят в экосистемах?
• 3. Какие выделяют уровни организации экосистем?
• 4. Что собой представляют сукцессия и климакс экосистем?
• 5. Как подразделяются природные ландшафты?
• 6. На чем основана классификация природных экосистем Земли?

Рис. 5.10. Классификация загрязнения экологических систем (Стадницкий, Родионов, 1997)

• 7. Что положено Ю. Одумом в основу классификации природных эко систем Земли?
• 8. Какие типы антропогенного воздействия на биосферу можно от нести к положительным?
• 9. Какие загрязняющие вещества входят в число «приоритетных»?
• 10. Что понимается под параметрическим загрязнением?