Основы экологии и природопользования

Ш. Классификация по признаку исчерпаемости. При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов. Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.

1. Исчерпаемые ресурсы. Они образуются в земной коре или ландшафтной сфере, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. В группу исчерпаемых включены ресурсы с неодинаковыми скоростями и объемами формирования. Это позволяет провести их дополнительную дифференциацию. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы:

1. Невозобновляемые, к которым относят: а) все виды минеральных ресурсов или полезные ископаемые. Они как известно, постоянно образуются в недрах земной коры в результате непрерывно протекающего процесса рудообразования, но масштабы их накопления столь незначительны, а скорости образования измеряются многими десятками и сотнями миллионов лет (например, возраст каменных углей насчитывает более 350 млн. лет), что практически их учитывать в хозяйственных расчетах нельзя. Освоение минерального сырья происходит по исторической шкале времени и характеризуется всевозрастающими объемами изъятия. В этой связи все минеральные ресурсы рассматриваются в качестве не только исчерпаемых, но и невозобновляемых. б) Земельные ресурсы в их естественном природном виде - это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Морфологическое устройство поверхности (т. е. рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

2. Возобновляемые ресурсы, к которым принадлежат: а) ресурсы растительного и б) животного мира. И те и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.

3. Относительно (не полностью) возобновляемые. Некоторые ресурсы хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства: а) продуктивные пахотно-пригодные почвы; б) леса с древостоями спелого возраста; в) водные ресурсы в региональном аспекте. Продуктивных пахотно-пригодных почв сравнительно немного (по разным оценкам их площадь не превышает 1,5-2,5 млрд. га). Наиболее продуктивные почвы, относящиеся к первому классу плодородия, занимают, по оценкам ФАО, всего 400 млн. га. Продуктивные почвы образуются крайне медленно – на формирование 1 мм слоя, например, черноземных почв, требуется более 100 лет. В то же время процессами ускоренной эрозии, стимулированными нерациональным землепользованием, за один год может быть разрушено несколько сантиметров верхнего, наиболее ценного пахотного слоя. Антропогенное разрушение почв происходит в последние десятилетия настолько интенсивно, что дает основание отнести почвенные ресурсы к категории "относительно возобновляемых".

Хорошо известен факт практической неисчерпаемости водных ресурсов в планетарном масштабе. Однако на поверхности суши запасы пресных вод сосредоточены неравномерно, и на обширных территориях ощущается дефицит вод, пригодных для употребления в системах водопользования. Особенно сильно страдают от недостатка воды аридные и субаридные районы, где нерациональное водопотребление (например, водозабор в объемах, превышающих объем естественного восполнения свободных вод) сопровождается быстрым и зачастую катастрофическим истощением водозапасов. Поэтому необходим точный учет количества допустимого изъятия водного ресурса по регионам. П. Неисчерпаемые ресурсы. Среди тел и явлений природы ресурсного значения имеются и такие, которые практически неисчерпаемы, К ним относятся климатические и водные ресурсы.

А) Климатические ресурсы. Наиболее жесткие требования к климату предъявляют сельское хозяйство, рекреационное и лесное хозяйство, промышленное и гражданское строительство и др. Обычно под климатическими ресурсами понимают запасы тепла и влаги, которыми располагает конкретная местность или регион. Общие запасы тепла, поступающие за год на 1 м.кв. поверхности планеты, равны 3.16 х 10 Дж (радиационный бюджет в среднем для планеты). Территориально и по сезонам года тепло распределяется неравномерно, хотя в среднем для Земли температура воздуха равна примерно + 15°С. Суша в целом неплохо обеспечена и атмосферной влагой: на ее поверхность ежегодно выпадает в среднем около 119 тыс. куб. км осадков. Но распределяются они еще более неравномерно, чем тепло, и в пространственном и во временном отношениях На суше известны районы, получающие ежегодно более 12000мм осадков, к обширные местности, где за год выпадает менее 50-100 мм. В среднем многолетнем выражении и запасы тепла и объемы выпадающей атмосферной влаги довольно постоянны, хотя от года к году могут наблюдаться существенные колебания в обеспечении территории теплом и влагой. Так как эти ресурсы формируются в определенных звеньях теплового и водного круговоротов, постоянно действующих над планетой в целом и над ее отдельными регионами, запасы тепла и влаги могут рассматриваться как неиссякаемые в определенных количественных пределах, точно установленных для каждого района.

Б) Водные ресурсы планеты. Земля обладает колоссальным объемом воды - около 1,5 млрд. куб. км. Однако 98% этого объема составляют соленые воды Мирового океана, и только 28 млн. куб. км - пресные воды. Поскольку уже известны технологии опреснения соленых морских вод, воды Мирового океана и соленых озер можно рассматривать как потенциальные водные ресурсы, использование которых в будущем вполне возможно. Ежегодно возобновляемые запасы пресных вод не столь велики " по разным оценкам они колеблются от 41 до 45 тыс. куб. км (ресурсы полного речного стока). Мировое хозяйство расходует для своих нужд около 4-4,5 тыс. куб. км, что равно примерно 10% общего водозапаса, и, следовательно, при условии соблюдения принципов рационального водопользования эти ресурсы можно рассматривать как неисчерпаемые. Однако при нарушении этих принципов ситуация может резко обостриться, и даже в планетарном масштабе может ощущаться дефицит чистых пресных вод. А пока природная среда ежегодно "дарит" человечеству в 10 раз больше воды, чем ему нужно для удовлетворения самых разнообразных потребностей.

3. Проблема исчерпаемости природных ресурсов

Исчерпаемые ресурсы – это такие, объем которых с определенной степенью точности может быть установлен и ограничен, запасы которых по мере эксплуатации уменьшились до такой степени, что дальнейшая их эксплуатация грозит полным их исчезновением. В свою очередь, исчерпаемые ресурсы делятся на возобновляемые и невозобновляемые природные ресурсы.

К возобновляемым природным ресурсам относятся такие, которые могут быть восстановлены либо самими силами природы (естественным путем), либо с помощью целенаправленной человеческой деятельности, но только в том случае, если сохраняются для этого условия и скорость восстановления. К возобновляемым ресурсам обычно относят: земельные (элементы плодородия почвы), водные (пресные подземные воды зоны активного водообмена) и биологические (леса, естественные кормовые угодья, сухопутья, водная фауна, растительный и животный мир и т.д.).

К невозобновляемым природным ресурсам, прежде всего, относятся к большинству полезных ископаемых (ископаемое топливо, металлическое и неметаллическое минеральное сырье), видовой состав растений и животных, т.е. та часть природных ресурсов, которая не может возрождаться или восстановиться в обозримом будущем. Эти виды ресурсов учитываются и оцениваются особо, определяется обеспеченность ими производства при том или ином уровне их извлечения и использования, а также возможность замены. Наличные запасы невозобновимых ресурсов должны использоваться особенно бережно и экономно.

4. Сфера использования природных ресурсов и проблема загрязнения среды.

Основой взаимодействия природной среды и человеческого общества в процессе производства материальных благ является нарастание опосредованности в производственном отношении человека к природе. Шаг за шагом человек помещает между собой и природой сначала преобразованное с помощью своей энергии вещество (орудия труда), затем преобразованную с помощью орудий труда и накопленных знаний энергию (паровые машины, электроустановки и т.д.) и, наконец, с недавних пор между человеком и природой возникает третье крупное звено опосредования – преобразованная с помощью электронно-вычислительных машин информация. Таким образом, развитие цивилизации обеспечивается непрерывным расширением сферы материального производства, которое охватывает сначала орудия труда, затем энергию и, наконец, в последнее время, информацию.

Естественно, что природная среда оказывается при этом все более широко и основательно вовлеченной в производственный процесс. Обостряется необходимость сознательного контроля и регуляции всей совокупности антропогенных процессов, как в самом обществе, так и в природной среде. Особенно резко эта необходимость возросла с началом научно-технической революции, сущность которой составляет, прежде всего, механизация информационных процессов и широкое применение управляющих систем во всех областях общественной жизни.

Опасность экологического кризиса совпала с научно-технической революцией не случайно. Научно-техническая революция создает условия снятия технических ограничений в использовании природных ресурсов. В результате снятия внутренних ограничений развития производства исключительно острую форму приняло новое противоречие – между внутренне безграничными возможностями развития производства и естественно ограниченными возможностями природной среды. Это противоречие, как и ранее возникавшие, может быть решено только в том случае, если естественные условия жизни общества будут все более охватываться искусственными средствами регуляции со стороны людей.

Меры по подновлению технологии производства, очистке отходов, борьбе с шумом и т.д., которые организуются сейчас в развитых странах, лишь оттягивают наступление катастрофы, но не способны предотвратить ее, поскольку не устраняют коренных причин возникновения экологического кризиса.

Экологическое содержание научно-технической революции и ее противоречие проявляются также и в том, что в ходе ее развертывания возникают необходимые технические предпосылки обеспечения нового характера отношения к природе (возможность перехода производства на замкнутые циклы, перехода к безмашинному производству, возможность эффективного использования энергии вплоть до создания технических автотрофных систем и т.д.).

Наряду с многочисленными преимуществами, присущими индустриальным обществам, для них характерно как возникновение новых, так и обострение уже существующих экологических и ресурсных проблем. По масштабам распространения эти угрожающие благосостоянию человека проблемы можно подразделить на:

             локальные: загрязнение подземных вод токсичными веществами,

             региональные: повреждение лесов и деградация озер в результате атмосферных выпадений загрязнителей,

             глобальные: возможные климатические изменения вследствие увеличения содержания углекислого газа и других газообразных веществ в атмосфере, а также истощения озонового слоя.

Совокупное воздействие интенсивного сельского хозяйства, возросшей добычи полезных ископаемых и урбанизации значительно усилило деградацию потенциально возобновимых ресурсов – верхнего почвенного слоя, лесов, пастбищ, а также популяций диких животных и растений. Точно такие же причины привели к гибели древних цивилизаций.

Индустриализация значительно увеличила власть людей над природой и в то же время уменьшила численность населения, живущего в непосредственном контакте с ней. В результате люди, особенно в промышленно развитых странах, еще сильнее уверились в том, что их назначение состоит в покорении природы. Многие серьезные ученые убеждены, что, пока будет сохраняться подобное мироощущение, будут продолжать разрушаться и системы жизнеобеспечения Земли.

5. Проблемы использования и воспроизведения земельных (почвенных) ресурсов

XXI век человечество встречает в условиях острейшего экологического кризиса, обусловленного ограниченностью почвенных ресурсов и их интенсивным нерациональным использованием. Современная площадь пахотных земель в мире составляет 1,5 млрд. гектаров или 0,25 га на душу населения. Лишь за последние 25 лет количество пашни в расчете на душу населения сократилось вдвое. Резервы расширения пашни крайне ограничены и составляют 1,2 млрд. га, из них в тропическом поясе - 870, субтропическом -168, суббореальном -80 и бореальном - 82 млн. га. Однако освоение этих земель связано с уничтожением лесов на огромных площадях в тропическом и субтропическом поясах, что усугубит экологическую ситуацию на Земном шаре. Оно потребует огромных капитальных затрат и может лишь обеспечить поддержание площади пашни на современном ограниченном уровне. За исторический период потери пашни составили 2 млрд. га. Если темпы потерь пашни в Мире сохранятся на современном уровне, то даже при полном использовании резервов ее останется около 1 млрд. га.

Острая экологическая ситуация с использованием земельных ресурсов сложилась и в нашей стране. В пределах СНГ после освоения целинных и залежных земель количество пашни на душу населения достигло 1,25 га и в настоящее время снизилось до 0,75 га. Резервы земель для пашни не превышают 60 млн. га, из них 34 в тайге, 18 в пустынных и горных областях и лишь 10 млн. га в благоприятных для земледелия лесостепной и степной зонах.

Наиболее богатое почвенными ресурсами Среднерусское Черноземье также характеризуется неуклонным сокращением площади пашни. Распаханность его территории достигла 66%, тогда как в целом по России - 10,2%. Обеспеченность пашней на душу населения составляет 1,42 га. Это высокая землеобеспе-ченность по сравнений с мировым уровнем, но она неизбежно сокращается как за счет отчуждения почв для несельскохозяйственных целей, роста численности населения, так и деградации их вследствие неразумной деятельности человека. Резервы расширения пашни исчерпаны. Земельные ресурсы в областях Черноземного центра - Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской - составляют 16,8 млн. га, из них земли Гослесфонда, городские, промышленности, транспорта и другого несельскохозяйственного назначения занимают 11,6% этой площади, сельскохозяйственные земли - 88,4%.

На грани полного уничтожения находятся богатейшие в прошлом естественные растительные ресурсы: степи полностью распаханы, ценнейшие дубравы на большей территории своей истреблены, а лесистость региона сократилась в 3-4 раза по сравнению с началом земледельческого освоения. Очень неблагоприятным является и соотношение угодий на сельскохозяйственных землях, в которых абсолютно преобладает пашня (81,8% от общей площади этих земель), а на долю сенокосов приходится 4,0%, пастбищ - 12,9% и многолетних насаждений - 1,3%. Грубо нарушено оптимальное соотношений пашни, лугов, лесов и вод, без которого невозможно поддерживать экологический баланс территории и разработать оптимальную стратегию земледелия.