168184 (Природопользование в Омской области), страница 2

Основной причиной выпадения кислотных дождей является попадание в воздух оксидов серы и азота — отходов сгорания любого ископаемого топлива, особенно низкосортного угля и мазута. Образуясь в результате загрязнения атмосферы, кислот­ные дожди, в свою очередь, загрязняют и губят другие компо­ненты биосферы — водоемы, леса, почвы, их живое населе­ние — и отражаются на здоровье людей, так как вытеснение кислотой из пород различных токсичных металлов — ртути, свинца, кадмия и др., ведет к загрязнению ими питьевой воды, повышению их уровня в рыбе, потребляемой человеком. Кисло­та действует на рыбу и растительность не только прямо, но и косвенно, увеличивая подвижность в воде и почве крайне вред­ного алюминия. Кислотные дожди быстро губят исторические памятники, простоявшие тысячелетия. Разрушаются также не столь бесценные, но весьма дорогостоящие производственные сооружения и жилые здания, Трудно даже приблизительно оп­ределить весь экономический, культурный и, главное, экологи­ческий ущерб от этого процесса, как, впрочем, и от других, ведущих к серьезным нарушениям в биосфере.

Водные ресурсы. Вода — важнейший минерал на Земле, кото­рый нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на ее долю приходится 60— 80% массы тела. Вода является средой обитания многих орга­низмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщела­чивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т. д. Для человека вода имеет не только био­логическое, но и производственное значение: она и транс­портный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и растворитель, и очиститель и т. д. Особенно много воды потребляет сельское хозяйство. На­пример, для выращивания 1 т риса требуется 7000 т воды.

На Земле имеется более 1370 млн. км³ воды. Но 94% — это соленая вода морей, океанов и некоторых озер. Запасы пресной воды на Земле составляют чуть больше 30 млн. км³, при­чем 97% из них сосредоточено в полярных шапках и ледниках.

Легкодоступные запасы составляют только 50 тыс. км³, а совре­менная потребность человечества составляет около 19 тыс. км³. Казалось бы, пока хватает. Но, во-первых, вода нужна не толь­ко людям, во-вторых, распределена она по территории Земли крайне неравномерно и большая ее часть приходится на реки и озера, расположенные в малонаселенных местах, например в Сибири. К тому же, вырубая леса и осушая болота, человек способствует перераспределению воды между водоемами суши и океана в пользу последнего. Ну а массированное загрязнение рек, озер и грунтовых вод промышленными и сельскохозяйственными отходами окончательно подрывает нашу водообеспеченность.

По данным ООН, 23% городских и 80% сельских жителей не обеспечены питьевой водой удовлетворительного качества. Некоторые страны уже сейчас вынуждены опреснять морскую воду, что требует больших энергетических затрат.

В России в среднем на одного жителя расходуется около 400 л питьевой воды в сутки, а в Москве и того больше — до 600 л. Это в 2 раза превышает уровень потребления воды в других столицах мира. Одной из причин такой расточительно­сти является отсутствие материальной заинтересованности и экологической воспитанности населения.

В большинстве районов плата взимается не пропорционально ко­личеству потребленной воды, а пропорционально количеству жиль­цов. Сейчас планируется переход к оплате на основании показа­ний водомерных счетчиков, но их массовое производство и уста­новка потребуют больших средств и времени.

Не менее важной, чем проблема обеспечения достаточным количеством воды, является проблема сохранения ее качества. Если в начале века науке было известно всего 17 загрязнителей природных вод, то сейчас их более 2,5 тыс. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, усыханию и снижению продуктивно­сти растений. При этом не только ядовитые химические загряз­нения опасны для водных экосистем, но и избыток органиче­ских и минеральных веществ, поступающих со смывом удобре­ний с полей, навоза с ферм, бытовых стоков из канализацион­ных труб. Содержащиеся в них азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяют по­следним резко усилить свой рост. Этот процесс резкого повы­шения продуктивности водоемов носит название эвтрофикации. Но так как консументы водоема не успевают потребить возрос­шую биомассу и водоросли, размножившись, начинают закры­вать друг другу свет, то идет процесс их массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным потреблением кис­лорода, вплоть до полного его исчерпания. В этом случае вся экосистема водоема может погибнуть.

Значительно снижает проточность, а значит, и способность рек к самоочищению строительство гидротехнических сооруже­ний — плотин, водохранилищ, шлюзов.

В России многие водные системы находятся в бедственном положении. Крайне напряженная обстановка сложилась в бас­сейне Волги, под угрозой чистота крупнейшего в мире храни­лища пресной воды — озера Байкал, загублено самое «рыбное» в прошлом Азовское море, быстро эвтрофицируется Ладожское озеро, теряет оздоровительные (рекреационные) свойства из-за чрезмерного загрязнения Черное море, практически в сточные канавы превратились некоторые реки Урала.

Почва. Почва, т. е. поверхностный слой земной коры толщиной в несколько десятков сантиметров, обладающий плодо­родием, образуется из продуктов разрушения горных пород под влиянием климата и жизнедеятельности многих поколений ра­стительных и животных организмов.

Пахотные угодья занимают около 1,5 млрд. га (10—11% суши), пастбища и сенокосы — приблизительно 3 млрд. га (20% суши). Остальная площадь суши — неблагоприятные для сельскохозяй­ственного использования районы. На каждого жителя планеты приходится в среднем 0,4 га пашни, т. е. примерно по одному футбольному полю. И эта цифра имеет тенденцию к сокраще­нию, так как численность населения растет. К тому же часть продуктивных земель отводится под жилищное строительство, развитие промышленности и транспорта.

Плодородный почвенный слой образуется очень медленно — 1 см за 200-300 лет. А сильный ветер (пыльная буря) или ливень могут за одни сутки развеять или смыть с поля слой в 1-5 см, а иногда и больше. Этот процесс разрушения почвы, включая оврагообразование, называется эрозией. Сильнее всего эрозии подвержены участки почвы, нарушенные нерациональ­ной человеческой деятельностью: переуплотнением тяжелыми сельскохозяйственными машинами или вытаптыванием копыта­ми слишком большого количества выпасываемого скота, выра­щиванием однолетних культур, требующих ежегодной вспашки, на легких, засушливых землях. Ежегодно из-за эрозии выбыва­ет из сельскохозяйственного использования более 3% пахотных земель. Много земель выбывает из оборота в результате их засоления при нерациональном поливе.

Не менее важной проблемой является снижение плодородия почв. При культивировании сельскохозяйственных культур и уборке урожая естественный процесс возвращения в почву питательных веществ, потребляемых растениями, нарушается (о чем говорилось в гл. 2, § 5). Приходится возмещать эти ежегодные потери путем внесения органических и минеральных удобрений. Но при игнорировании закона минимума это приводит к за­грязнению почвы, к накоплению в растениях таких вредных для человека веществ, как нитраты.

К еще более серьезным последствиям приводит загрязнение почвы ядохимикатами (пестициды), применяемыми для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды) и болезня­ми (фунгициды) растений. Из действия закона физи­ко-химического единства всего живого вещества Земли следует, что вещество (пестициды, антибиотики и др.), вредное для одних видов существ (вреди­телей, микробов), вредно и для всех других, в том числе и для человека, хотя и в разных дозах. Начальные дозы, смертельные для мелких организмов, особого вреда человеку не приносят, но не исключено, что мы не научились его определять и послед­ствия проявятся в будущем. Однако вредители и микробы с быстрой сменой поколений способны в ходе естественного отбо­ра приспособиться к воздействию химикатов, и для их уничто­жения дозы приходится увеличивать до таких размеров, кото­рые приносят явный вред здоровью человека и высших живот­ных, попадая в их питье и пищу из почвы. При этом воздей­ствию пестицидов подвергаются не только вредители, но и живущие рядом с ними полезные животные и микроорганизмы (черви, бактерии, насекомые-опылители и др.), которые либо гибнут, что приводит к нарушениям в экосистемах, ухудшению структуры и плодородия почвы, либо накапливают в своих организмах этот яд, передавая его по пищевым цепям консументам более высокого порядка вплоть до человека. А так как высшие консументы съедают за свою жизнь не одно животное или растение, а много, то с каждым уровнем цепи концентра­ция вредных веществ в организме повышается примерно в 10 раз, доходя до смертельных доз (рис. 9). Это относится не только к пестицидам, но и к любым другим вредным загрязнителям.

Населяющие почву организмы стремятся переработать попа­дающие в нее вещества-загрязнители, но если последних слиш­ком много или они ядовиты для самих редуцентов, то земля может потерять способность к плодородию. Этот процесс, а также водная и ветровая эрозии почв приводят к опустынива­нию, которое происходит со средней скоростью 7-21 млн. га в год. Это означает, что за то время, пока идет только один школьный урок, в пустыню превратится 7-24 км² ранее жизне­способной территории.

Растительный мир. Растения играют в жизни человека важнейшую роль: поставляют кислород и поглощают углекислый газ, служат продуктом питания ему или поедаемым им животным, являются лекарственным и производственным сырьем и т. д. Осо­бое значение для человека имеют леса. Они защищают почву от эрозии, а реки от высыхания, очищают и оздоравливают воздух, являются домом для птиц и зверей, местом отдыха для людей, источником здоровья и эстетического наслаждения (рис. 10).

Велико хозяйственное значение лесных ресурсов. Бурное развитие науки и техники не вытеснило древесину, а, наоборот, расширило границы ее применения. Оставаясь самым распро­страненным видом строительного материала и топлива, древеси­на находит применение и как химическое сырье, и для других нужд (рис. 11-12).

В настоящее время лесом покрыто 30% суши, и четвертая часть этих запасов приходится на нашу страну. Однако в ре­зультате варварского отношения — вырубок, превышающих тем­пы восстановления, пожаров, кислотных дождей, пылегазовых загрязнений воздуха, изменения уровня и загрязнения грунто­вых вод — ежегодно гибнет до 1% от общей площади лесов планеты. Под угрозой находятся леса (особенно хвойные) и в нашей стране. При современных темпах истребления от них уже через 50 лет ничего не останется.

Животный мир. Необходимыми членами всех биогеоценозов, и особенно лесных, являются дикие животные. Они обогащают атмосферу углекислым газом, используемым растениями при фотосинтезе; удобряют почву навозом и останками; способству­ют перекрестному опылению (насекомые) и расселению расте­ний (перенос семян); разреживают излишне густые травостои и насаждения и т. п. Люди используют их для получения про­дуктов питания, кожи, пушнины, лекарственного сырья, а так­же как генетический фонд для селекционной работы — созда­ния новых видов сельскохозяйственных животных.

Однако в результате прямого (охота, рыбалка, промысел) и косвенного (уничтожение местообитания или изменение эколо­гических факторов за пределы приспособляемости организмов) истребления многие виды стали редки или исчезли совсем за последние несколько веков (рис. 7). Классическим примером является морская (стеллерова) корова — крупное млекопитаю­щее, жившее около Командорских островов и замеченное экс­педицией Беринга и Стеллера в 1741 г. Уже через четверть века после этого вид был полностью истреблен моряками и охотни­ками-промысловиками, и человечество лишилось возможности одомашнить миролюбивое животное, разведение которого на прибрежных подводных лугах принесло бы огромную выгоду.

Массовому уничтожению, приведшему к резкому сокраще­нию популяции, вплоть до полного исчезновения, подвергались животные в Африке со времен ее колонизации и до наших дней. Слонов, носорогов, антилоп и других животных убивали не столько ради мяса, сколько ради охотничьих трофеев и сувениров, например в моде были опахала из хвостов антилоп; из военно-политических соображений, например, уничтожали бизонов, чтобы сломить сопротивление индейцев, питавшихся в основном ими; просто для развлечения.

А ведь ни один вид животных или растений, особенно круп­ных, не погибает в одиночку, а тянет за собой связанных с ним более мелких (а иногда и крупных, если исчезнувший вид был основным объектом их питания) организмов. Освобождаю­щиеся экологические ниши и звенья цепи питания в ходе экологического дублирования занимаются другими видами, ко­торые могут оказаться нежелательными для человека в хозяй­ственном или медицинском отношении. Если же из-за резкого видового обеднения природа не найдет подходящего материала для замены, то это может привести к полной гибели экосистем вплоть до опустынивания.