Современные экологические проблемы и пути их решения

Спасение Земли – вопрос XXI века. Экологические проблемы планеты накапливаются, и неизвестно, когда именно изменения в биосфере станут необратимыми. Многочисленные факторы ухудшают экологическую обстановку Земли и становятся вызовом для всего человечества.

Основные причины экологических проблем

Факторы, ставшие причиной возникновения экологических проблем, принято разделять на две группы: естественные и антропогенные, то есть те, в которых прямо или косвенно виноват человек.

Естественные факторы

Облик Земли менялся все время ее существования. Это естественный процесс – уровень развития человеческой цивилизации не позволяет ни остановить его, ни хотя бы замедлить. Люди могут только отслеживать проблемы экологии, вызванные природными причинами, и отмечать, как они сказываются на живущих на Земле организмах.

К естественным факторам относят:

• движение литосферных плит. Внешне оно проявляется в виде извержений вулканов и землетрясений;
• другие катастрофы и бедствия (цунами, ураганы, сильные наводнения);
• нарушения озонового слоя над Антарктидой и Арктикой.

Все эти явления либо имеют локальную привязку, либо случаются не часто. Экологические катастрофы планетарного масштаба, вызванные естественными причинами, происходят крайне редко. В прошлом несколько раз отмечались массовые вымирания видов, и большинство ученых объясняет те далекие события разнообразными «катастрофическими» теориями.

Основной вред катастроф (мировых и локальных) заключается в разрушении сложившейся среды обитания. Многие животные погибают, а выжившие вынуждены переселяться. Уничтожается растительность, меняется рельеф.

Особую опасность для природы Земли представляют извержения вулканов. В процессе в атмосферу выбрасываются вредные газы, которые затем могут пролиться на землю кислотными дождями, и целые облака мелкого вулканического пепла. Крошечные частички горных пород способны долго находится в виде взвеси в воздухе и переносятся ветром на десятки километров, забивая дыхательные пути животных и людей.

Причины нарушения озонового слоя на полюсах пока не до конца понятны. Ученые спорят, роль каких факторов оказывается больше: вредных выбросов от деятельности человека, или уникальных природных условий высоких широт. Под влиянием естественных факторов площадь озоновых дыр периодически то увеличиваются, то сокращается. Больше всего на формирование озонового слоя влияют солнечная активность, уровень ультрафиолета и движение воздушных потоков.

Несмотря на свою уязвимость, природа все еще остается грозной силой, с которой человек вынужден считаться и экологические проблемы, вызванные естественными факторами, могут нанести очень серьезный вред природе и человеку.

Антропогенные факторы

Экологическая ситуация может ухудшаться и под воздействием деятельности человека. Это происходит:

• в случае техногенных катастроф (разливов нефти, лесных пожаров, аварий на предприятиях или иных трагических событий);
• в результате повседневной деятельности людей (сюда можно отнести вредные выбросы, свалки отходов вокруг городов, вырубку лесов).

Катастрофы возникают разово, зато могут очень разрушительны и создать массу экологических проблем. И иногда на восстановление у природы уходят годы. Полностью устранить вред, нанесенный окружающей среде часто невозможно, хотя люди стараются исправить последствия собственных действий. На устранение ущерба правительства выделяют ресурсы и средства, а пострадавшим странам помогают «всем миром».

Для снижения вредного воздействия на природу принимаются экологические законы. Существуют нормативы, регулирующие вредные производства, правила, обязующие сортировать отходы, вводятся квоты на вырубку леса или лов рыбы.

Основные экологические проблемы современности связаны с изменением климата, перенаселением планеты, истощением природных ресурсов и загрязнением среды.

Влияние человека на экологию как глобальная проблема

За последнее столетие воздействие антропогенных факторов на экологическую обстановку стало перевешивать значение естественных. Плохая экология вызвана деятельностью людей, которая оставляет следы во всех уголках планеты, от горных вершин до дна мирового океана.

Влияние человека на экологию:

К сожалению, несмотря на достигнутые успехи, влияние человека на состояние окружающей среды по-прежнему больше разрушительное, чем благоприятное.

Проблемы экологии в современном мире

Искать решение проблем окружающей среды необходимо всему человечеству сообща, иначе ни одна экологическая инициатива не будет полностью эффективной. Если развитые страны готовы к дополнительным тратам ради защиты окружающей среды, то у развивающихся возможности сильно ограничены по экономическим соображениям. Выработать единую экологическую стратегию для спасения планеты пока не удается.

Можно выделить следующие виды экологических проблем:

• изменение климата;
• загрязнение мирового океана;
• загрязнение атмосферы;
• загрязнение почвы и грунтовых вод;
• снижение разнообразия животных и растений, уничтожение видов;
• озоновые дыры;
• кислотные дожди;
• перенаселение;
• эпидемии;
• сокращение площадей лесов, опустынивание территорий;
• истощение природных ресурсов.

О сущности этих проблем необходимо рассказать отдельно.

Парниковый эффект и глобальное потепление

Некоторые газы в атмосфере Земли обладают способностью удерживать тепло, полученное планетой от Солнца. Если концентрация таких газов увеличивается, поверхность Земли начинает перегреваться, а температура воздуха повышается. Однако любые изменения климата сказываются на глобальной экологии планеты.

Газы, вызывающие парниковый эффект:

• водяной пар;
• углекислый газ;
• метан;
• озон.

Наиболее опасный из них – углекислый газ. С момента, когда человечество стало активно сжигать ископаемое топливо (уголь, нефть, природный газ) для получения энергии, выбросы углекислого газа в атмосферу стали расти.

Даже небольшое повышение температуры вызывает глобальные экологические проблемы: смещаются климатические зоны планеты, исчезают виды, учащаются стихийные бедствия.

Истощение озонового слоя и озоновые дыры

Озоновый слой располагается на высоте 20-30 км от уровня моря (в тропиках выше, на полюсах – ниже) и защищает биосферу от разрушительно воздействия солнечной радиации. Образуется озон из кислорода высоко в атмосфере под действием солнечных лучей. Толщина слоя всего 3 мм, но его значение для жизни огромно. Без этой защиты поверхности Земли достигало бы убийственное в буквальном смысле количество ультрафиолета.

Озон – химически активное соединение. Он легко взаимодействует с другими веществами, поэтому слой из этого газа может разрушаться под действием внешних причин:

• извержений вулканов;
• выброса в атмосферу вредных газов (оксидов азота, фреона и некоторых других);
• запуска ракет, полетов самолетов на больших высотах.

Из-за этих причин происходит снижение концентрации озона в атмосфере, и формируются озоновые дыры. Со временем они могут затянуться самостоятельно, и экологическая ситуация улучшится, но для этого требуется убрать действие факторов, разрушающих озон.

Кислотные дожди, опустынивание и деградация земель

Оксиды азота или серы, попавшие в атмосферу, взаимодействуют с водяными парами и образуют растворы слабых кислот (азотной или серной соответственно). Это серьезная экологическая проблема, ведь вместе с выпавшими осадками они попадают на поверхность земли и вызывают:

• повышение кислотности почв;
• увеличение кислотности водоемов и нарушению в них экологического баланса;
• угнетение жизнедеятельности растений;
• ухудшение состояния здоровья людей и животных.

Особенно страдают от кислотных дождей почвы. Повышение кислотности резко снижает их плодородие и наносит вред сельхозугодьям.

Кислотные дожди – одна из причин деградации (или опустынивания) земель наравне с загрязнениями и ошибками при земледелии (чрезмерным употреблением удобрений и пестицидов, неправильной обработкой почв).

Загрязнение атмосферы

Экологическая проблема, вызванная загрязнением атмосферы, стоит для человечества очень остро. Вредные летучие соединения образуются в производственных процессах, на теплоэлектростанциях, при движении транспорта и в быту. Особенно вредны:

• углекислый газ;
• оксиды азота и серы;
• формальдегиды;
• ароматические соединения.

Последние два являются ядами для живых организмов, поэтому их концентрация в воздухе не должна превышать опасных значений.

Загрязнение воды

Сейчас миру угрожает нехватка пресной воды, поэтому загрязнение токсичными веществами водных ресурсов – серьезнейшая проблема экологии в современном мире. Ее причиной являются стоки отходов от производств, использование пестицидов и удобрений, выбрасывание мусора.

Подвергаются загрязнению водоемы, реки, грунтовые воды и океаны. Это приводит к образованию целых мусорных континентов, убрать которые пока невозможно.

Загрязнение почвы

Все среды природы связаны, поэтому токсичные вещества из атмосферы, грунтовых вод и водоемов рано или поздно оказываются в почве. На загрязнение земель большое влияние оказывают свалки отходов и избыточное применение химикатов в сельском хозяйстве. Через почву ядовитые вещества попадают в растения, в том числе и те, которые люди употребляют в пищу.

Бытовые загрязнения окружающей среды

Проблемы экологического характера создает не только деятельность человечества в целом, но и каждый из нас в частности. Концепция общества потребления и погоня производственных компаний за прибылью (когда товары служат ограниченное время и не подлежат ремонту) приводит к образованию ненужного хлама.

В итоге в год людьми производится около 300 кг мусора. Часть из этого может быть переработана, если поблизости находятся заводы соответствующего профиля. Пищевые отходы и материалы природного происхождения разлагаются естественным образом. Однако большая часть мусора отвозится на свалки, где может храниться долгое время, загрязняя почву и грунтовые воды.

Особенно большие проблемы окружающей среды вызывают выброшенная электроника, батарейки, пластик, полиэтилен, остатки бытовой химии.

Перенаселение планеты

В середине 2021 года на Земле проживает 7,9 млрд. человек, хотя плотность населения неравномерна: существуют как перенаселенные области, так и почти безлюдные.

Высокая численность человечества является глобальной экологической проблемой. Она требует больших ресурсов: энергетических, водных и пищевых, которые в условиях планеты конечны. К тому же крупные города являются постоянными источниками загрязнения и ежедневно производят огромное количество мусора. Увеличение числа людей не оставляет жизненного пространства для других живых существ.

Пандемии и эпидемии

Большая плотность населения служит постоянной угрозой возникновения эпидемий. Этому способствует:

• отсутствие хорошей медицины в бедных регионах;
• теснота и антисанитарные условия;
• плохая экологическая обстановка, которая снижает уровень естественного иммунитета.

Внезапные вспышки болезней могут стремительно распространяться по миру из-за легкости, с которой современные люди путешествуют.

Уничтожение видов растений и животных

Раньше вымирание живых организмов всегда было результатом проигрыша в эволюционной гонке. Сейчас человек оказывает особенно сильное влияние на экологию и несет ответственность за исчезновение и сокращение численности многих видов растений и животных. К снижению видового биоразнообразия приводят:

• изменение климата;
• вмешательство человека в ландшафт (создание водохранилищ, изменение речных русел);
• использование человеком территорий, бывших местами обитания растений и животных (распашка новых земель, вырубка лесов, осушение болот);
• загрязнение среды;
• ввоз видов, нетипичных для местности и нарушающих экологическое равновесие. Так, например, завезенные в Австралию кролики стали опаснейшими вредителями сельского хозяйства и дикой растительности.

Даже в самом недавнем прошлом, в конце XX века, было отмечено истребление популяций и видов живых существ в результате охоты или хозяйственной деятельности человека. В качестве примеров уничтоженных животных можно назвать яванского тигра, занзибарского леопарда, западного черного носорога и многих других.

Для решения этой проблемы была создана Красная книга и многие исчезающие виды взяты под охрану.

Сокращение полезных ископаемых

Потребности человечества в ресурсах постоянно растут, а запасы земных недр конечны. При нынешней интенсивной добыче люди вскоре истощат месторождения планеты, поэтому сокращение полезных ископаемых также относится к глобальным экологическим проблемам. Единственным выходом может стать создание искусственных материалов и переход на неископаемые источники энергии.

Активно ведутся разработки для более полного использования солнечной энергии.

Обезображивание природных ландшафтов

Хозяйственная деятельность человека часто требует изменять природные ландшафты (вырубать леса, распахивать новые поля, осушать болота). Однако при этом всегда ухудшается экологическая обстановка в регионе, разрушаются сложившиеся экосистемы, а виды лишаются сред обитания.

Почва на обезлесенных участках часто подвергается эрозии (разрушению), что приводит к опустыниванию территорий.

Радиоактивное загрязнение

Заражение радиацией встречается нечасто, но из-за продолжительных последствий является одной из опаснейших глобальных экологических проблем современности.

Радиоактивное загрязнение возникает в результате:

• неправильного захоронения радиоактивных отходов;
• техногенных аварий на атомных электростанциях (такие происходили дважды: на Чернобыльской АЭС и станции Фукусима-1);
• испытания ядерного оружия.

Небольшой естественный радиационный фон присутствует постоянно и безопасен для биосферы. Однако повышение уровня излучения крайне опасно: оно не только приводит к гибели живых организмов, но и может вызывать мутации в потомстве у выживших.

Вырубка лесов

Уничтожение лесов является причиной серьезнейших экологических проблем. Среди них:

• изменение климата;
• исчезновение видов;
• опустынивание земель.

В качестве примера можно привести ситуацию на острове Гаити. Там существует два государства: Гаити и Доминиканская республика. Изначально весь остров был покрыт лесами. Жители первой страны грабительски относились к природе и сейчас у них экологическая катастрофа, в то время как в Доминикане еще в середине 20 века были приняты жесткие законы, охраняющие деревья, поэтому экологическая ситуация там намного лучше, чем у соседей.

Леса вырабатывают кислород, необходимый для дыхания всем живым существам, поэтому сокращение лесных массивов крайне негативно сказывается на атмосфере планеты.

Пути решения глобальных экологических проблем

Для решения проблем экологии потребуется не только принятие мер по охране окружающей среды на уровне правительств стран, но и готовность действовать со стороны каждого гражданина.

Способы решения экологических проблем:

• усиление внимания к охране природных ресурсов;
• рациональное использование запасов воды;
• строгий контроль выбросов предприятий и строительство очистных сооружений;
• ограничение использования лесных ресурсов путем вторичной переработки;
• увеличение числа перерабатывающих предприятий;
• принятие мер по предотвращению загрязнения окружающей среды.

Усиление внимания к охране природных ресурсов

Истощение природных богатств происходит очень быстро, зато их восстановление занимает много времени и может потребовать усилий со стороны людей. Лесным массивам необходимо до 100 лет, чтобы вырасти, а на увеличение численности вымирающих видов уходят десятилетия.

Сохранить природные ресурсы помогут:

• природоохранные мероприятия, пресечение браконьерства и незаконных вылова рыбы и вырубки лесов;
• лесовосстановление;
• программы по защите редких растений и животных;
• создание заповедников и заказников;
• организация сельского хозяйства с сохранением плодородия почв.

Экология Земли хрупка, и для ее защиты требуются комплексные, продуманные мероприятия.

Рациональное использование запасов воды

Нехватка пресной воды является глобальной проблемой экологии. Особенно остро водный дефицит ощущается в странах Азии и Африки.

Меры для преодоления водного кризиса:

• рациональное использование водных ресурсов;
• очистка и повторное использование воды на предприятиях;
• строительство очистных станций и опреснительных сооружений;
• создание ирригационных систем в засушливых регионах.

Строгий контроль выбросов предприятий и строительство очистных сооружений

Промышленность оказывает значительное воздействие на состояние окружающей среды, поэтому увеличение экологичности производств – одно из важнейших направлений в защите биосферы.

Способы понизить вредоносность предприятий:

• внедрение безотходных и ресурсосберегающих технологий;
• использование экологически чистого сырья;
• установка наиболее совершенных фильтров и систем очистки;
• реорганизация производства для снижения издержек (например, продуманная система логистики сократит транспортные расходы).

Контроль за вредными выбросами должен осуществляться на законодательном уровне.

Ограничение использования природных ресурсов путем вторичной переработки

Переработка и вторичное использование материалов позволяют снизить потребности промышленности в сырье и сокращают количество мусора на свалках.

Переработке подвергаются:

• макулатура (бумага и картон);
• строительные материалы;
• металлы;
• стекло;
• синтетические полимеры (полиэтилен);
• изделия из древесины;
• электроника;
• продукты нефтепереработки;
• резина.

Для переработки потребуются финансовые вложения (строительство заводов и производственных линий), а также сознательность населения, готового участвовать в сортировке бытовых отходов. В долгосрочной перспективе увеличение числа перерабатывающих предприятий – единственный путь решения проблемы перепроизводства мусора.

Принятие мер по предотвращению загрязнения окружающей среды

Улучшить экологическое состояние планеты поможет ужесточение законодательства и контроля со стороны власти за соблюдением экологических норм.

Для снижения уровня загрязнений важно не только устанавливать системы очистки и повышать экологичность предприятий, но предотвращать техногенные аварии. Это возможно при ответственном отношении к соблюдению техники безопасности. Если экологические катастрофы все же происходят, необходимы строгие наказания для всех виновных.

Биоценоз Хольцера

В последние десятилетия появилась потребность в создании новых систем земледелия: более экологичных, но при этом достаточно эффективных для того, чтобы прокормить население планеты. Люди ищут новые методы ведения хозяйства и одним из них стали органические фермы.

Во второй половине ХХ века австриец Зепп Хольцер начал эксперимент по созданию агроценоза, в котором любое воздействие фермера сводилось бы к необходимому минимуму. Хольцер полностью отказался от традиционного способа выращивания растений на полях, а также от внесения минеральных удобрений и пестицидов. На ферме применяется разработанный Хольцером метод пермакультуры. Растения высаживаются таким образом, чтобы воссоздать естественную экосистему, в которой все элементы находятся в равновесии. Растения на ферме растут словно в естественных условиях: они не нуждаются в дополнительном уходе, поливах или обработках от вредителей.

Проект органической фермы демонстрирует глубокие знания об устройстве экосистем и биологии растений, накопленные человечеством. И дает надежду, что однажды продукты питания станут выращивать по безопасным технологиям.

Перспективы решения экопроблем в будущем

Научный прогресс не стоит на месте, и в будущем человечество может научиться вести хозяйственную деятельность, не нанося вреда природе. Могут появиться безотходные производства, экологически чистые источники энергии, полностью разлагаемые искусственные материалы. Технология биоинженерии поможет решить проблему голода, а клонирование – вернет на Землю исчезнувшие виды. В будущем должны быть не только решены экологические проблемы современного мира, но исправлен вред, нанесенный экологии Земли в прошлом.

Хотя сейчас, в первой половине XXI веке, еще неизвестны пути решения глобальных экологических проблем, они обязательно откроются благодаря развитию науки и накоплению знаний.