Ресурсы биосферы и демографические проблемы

В городах  СНГ, где проживает около 18 процентов  населения, т.е. около 50 млн. человек, концентрация в воздухе загрязняющих веществ периодически превышает предельно допустимые нормы в 10 и более раз.

Не менее  интенсивно идет загрязнение вод нефтью и нефтепродуктами, растворами фосфорных и азотных удобрений, фенолом. Также существует проблема сброса в водоёмы загрязнённых сточных вод.

Возрастает  загрязнение среды бытовыми отходами: в США на городские свалки в виде твердых отходов ежегодно попадает около 30 млрд. пустых бутылок, 50 млрд. консервных банок, более 1 млрд. телевизоров, 9 млрд. старых автомобилей. 
 

Самое страшное, что в биосферу вносятся многие чуждые ей вещества. Они, как правило, не разлагаются на исходные вещества, идущие вновь в производство, и не депонируются, как это имело место в биосфере прошлого. Но зато они способны накапливаться в живых организмах. Это радиоактивные отходы, ядохимикаты, синтетические моющие средства, пластмассы и т.д. Все это приводит к серьезным заболеваниям человека и животных, растений, нарушению генного аппарата и прямой гибели. Всего в мире синтезировано около 4 млн. несвойственных природе соединений, оказывающих мутагенные воздействия. Нарушаются биохимические циклы элементов в биосфере, изменяется климат и т.д. 

В последние  годы возникла угроза уменьшения озонового слоя на верхней границе биосферы, защищающего живые организмы на Земле от губительного ультрафиолетового излучения солнца. В 1985 году зарегистрировано истончение озонового слоя над Антарктидой, где размеры "озоновой дыры" достигли размеров территории США. Последствия этого явления чрезвычайно опасны для всего мира. Причинами его могут быть фреоны, в настоящее время широко используемые в лаках, инсектицидах, парфюмерных изделиях, кондиционерах, морозильных установках и т.д. Фреоны - это газы, фторосодержащие насыщенные углеводороды, главным образом, производные метана и этана. Кроме фтора в молекулах фреонов обычно содержатся атомы хлора, реже - брома, например, СF2Cl2, CFCl3. Фреоны без цвета и запаха, плохо растворяются в воде. Они не токсичны, но попадая в стратосферу и разлагаясь под действием ультрафиолетовых лучей, они высвобождают чистый атомарный хлор, в свою очередь разрушающий озон. Потенциально виновником истощения озонового слоя считают сейчас и закись азота N2O. Она содержится в выбросах химических заводов (рыжий дым), образуется при разложении азотных удобрений, содержится в вулканических газах. 

 Большую опасность для всего живого представляет радиоактивное загрязнение среды отходами АЭС. Когда ядро урана или какого-либо другого тяжелого элемента делится, образуются ядра более легких атомов - йода, цезия, стронция, кобальта и примерно 30 других. Обычно они представляют собой их нестабильные изотопы. Они переходят в стабильное состояние, испуская элементарные частицы (нейтроны, протоны, электроны, позитроны) и высокоэнергетическое радиоактивное излучение. Сами же нестабильные изотопы называются радиоактивными веществами (радиоизотопами, радионуклидами). Кроме непосредственных продуктов деления ядерного топлива нестабильными могут стать и другие вещества внутри и вокруг реактора, поглотив испускаемые при ядерной реакции нейтроны. Все эти прямые и косвенные продукты расщепления называются радиоактивными отходами. Из таких же веществ состоят радиоактивные осадки при ядерном взрыве. Радиоактивное излучение проникает через живые ткани подобно крошечным пулям. Оно не оставляет внешних следов и само по себе не чувствуется, но способно разрушить молекулы в составе клеток. В больших дозах радиация может нанести им такой вред, что они перестанут делиться. Поэтому их используют в терапии для разрушения раковых опухолей. Однако если сильно облучить все тело, клеточное деление нарушится практически во всех тканях, а значит, станет невозможным нормальное обновление крови, кожи и т.д. Возникает так называемая лучевая болезнь, которая может привести к смерти. Радиация опасна и в низких дозах, так как может повреждать молекулы ДНК, т.е. генетический материал организма. Деление клеток с такой измененной (мутантной) ДНК иногда становится бесконтрольным и ведет к развитию злокачественных опухолей. Облучение яйцеклетки или сперматозоидов чревато врожденными дефектами у потомства.

И, наконец, еще одно неприятное последствие  быстро растущего человечества - его  производственные и бытовые отходы.

Из общей  массы добытого природного сырья  в конечный продукт потребления  превращается не более десятой части, остальное отправляется на свалки. Отходов же органического происхождения  человечество, по подсчетам российского  ученого В. А. Ковды, производит в 2000 раз больше, чем вся остальная биосфера. 

В истории взаимодействия человека и природы можно выделить ряд периодов. Биогенный период охватывает эпоху палеолита.

С аграрного  периода в истории начинается техногенная эпоха.

Следующий –  индустриальный – период охватил время с XVII в. до середины XX в.

Сейчас мы рассматриваем  ноогенный период взаимодействия биосферы и человечества. 

Экологический "след" Homo sapiens сегодня перевешивает влияние на окружающую среду всех прочих живых существ, вместе взятых. Разросшееся человечество с его  неудержимо растущим потреблением природных  ресурсов и столь же непрерывно растущими  производственными и бытовыми отходами вплотную подошло к экологическому тупику. Вернее сказать - к краю обрыва. Выдающийся отечественный математик  и эколог академик Н. Н. Моисеев предупреждал, что биосфера, как и всякая сложная нелинейная система, может утратить стабильность. "По моему мнению, - писал он в 2000 году, - человечество на пороге XXI века подошло к такому пределу в своем историческом развитии, который может обозначить некоторый рубеж, отделяющий более или менее благополучную историю рода человеческого от неизвестного, скорее всего очень опасного, будущего... Причина этого заключается в том, что антропогенная нагрузка на биосферу стремительно возрастает и, вероятно, близка к критической. Человек подошел к пределу, который нельзя переступить ни при каких обстоятельствах. Один неосторожный шаг - и человечество сорвется в пропасть. Одно необдуманное движение - и биологический вид Homo sapiens может исчезнуть с лица Земли. При этом глобальная экологическая катастрофа может подобраться совсем незаметно, совершенно неожиданно и столь внезапно, что никакие действия людей уже ничего не смогут изменить".  
Для изучения глобальных проблем и их последствий сегодня используется  математическое моделирование. Применение кибернетических методов и математических расчетов привело зарубежных ученых к страшным прогнозам. Согласно этим прогнозам, если развитие общества будет следовать современным тенденциям, то в первой половине XXI века человечество ожидает экологическая катастрофа в результате роста населения, истощения естественных природных ресурсов и загрязнения среды обитания человека. Предотвратить грядущую катастрофу, можно лишь на путях глобального равновесия, т.е. в результате стабилизации численности мирового народонаселения, отказа от дальнейшего расширения общественной производственной деятельности и т.д.

Продовольственная проблема

Масштабы  и глубина проблемы

Среди основных и взаимосвязанных глобальных проблем (экологическая, энергетическая и сырьевая, проблема мирового океана, демографическая  и др.) особое место занимает продовольственная. Ведь от наличия и качества продуктов  питания в первую очередь зависит  само физическое существование и  здоровье миллиардов людей. Со времен Т.Р. Мальтуса, который утверждал, что  рост численности населения Земли  неизмеримо обгоняет увеличение производства продовольствия, в сознании ученого  мира демографическая и продовольственная  проблемы тесно связаны между  собой как две переменные одного уравнения. 

В этом смысле рост населения Земли можно назвать проблемообразующим фактором. Это, видимо, действительно так, но лишь в конечном счете. Иначе как объяснить тот факт, что в Африке, где производство продовольствия переживает стагнацию, население быстро возрастает и период удвоения его численности составляет немногим более 20 лет. И, следовательно, к 2020 году можно ожидать нового удвоения населения континента. В соответствии с теорией Мальтуса в регионе должны активизироваться факторы, ограничивающие демографический рост. И это действительно происходит: нигде в мире нет такого количества межнациональных и гражданских войн и конфликтов, как в Африке, ВИЧ-инфекция и СПИД уносят миллионы жизней, охватывая самое работоспособное население. 

Население нашей планеты увеличивается  весьма быстро - хотя и не по экспоненте, как считал Мальтус, но тем не менее  возрастающими темпами. Однако до сих  пор производство продовольствия на Земле росло быстрее численности  людей, что привело к увеличению количества продуктов питания на душу населения. При этом технологические сдвиги в аграрной экономике (переход к механической обработке полей, введение системы машин, "зеленая революция", биотехнологическая революция) позволяли не только увеличивать производство, но и снижать его издержки, а это означало снижение цен на сельскохозяйственные товары. 

Однако к началу XXI века наблюдатели с тревогой обнаружили две новые тенденции в продовольственной  сфере.

1. Рост производства продуктов питания стал постепенно замедляться, затормозилось также снижение себестоимости, а следовательно, и цены единицы продукции.
2. Хотя это и не сказалось немедленно на непосредственной стоимости продовольственных товаров, начала возрастать та экологическая цена, которую человечество платит за рост сельскохозяйственного производства. Это нашло свое выражение в возрастании необратимости воздействия сельского хозяйства и отраслей, с ним связанных, на окружающую среду и здоровье людей, и во все более заметном антропогенном подрыве всеобщих условий самого земледелия. Как отмечает известный неомальтузианец П. Эрлих, "пытаясь прокормить растущее число себе подобных, мы подвергаем опасности самую способность земли вообще поддерживать какую-либо жизнь"

Если  при рассмотрении социально-экономического аспекта продовольственной проблемы мы говорим о дифференциации потребления продуктов питания, жертвах голода и страданиях людей, то подход к продовольственной проблеме как к глобальной несколько изменяет плоскость анализа.  

Нехватка  продовольствия для беднейших слоев  общества, порождающая эти жертвы и страдания, представляется как  неизбежный атрибут современной  цивилизации, вызванный к жизни  быстрым ростом населения. Острый и  хронический голод и порождаемые  им болезни и преждевременные  смерти становятся результатом абсолютной нехватки продовольствия на Земле. По оценке П. Эрлиха, "около 250 млн. человек  умерли от причин, связанных с голодом, за последние четверть столетия, - примерно 10 млн. в год. Едва ли можно отвергнуть с порога эти цифры, даже если считать, что число болезней, связанных  с голодом, исследователь трактует слишком расширительно. Человечество всегда платило чрезмерно высокую  цену за слишком благодушный или  слишком отстраненный взгляд на происходящее. Едва ли разумно отрицать серьезность  глобальной продовольственной проблемы и необходимость объединения  усилий всего человечества для ее решения.

Одна  из особенностей этой проблемы состоит  в том, что, находя решение одной  задачи, мы одновременно создаем новую  задачу или грань проблемы, не достигая интегрального или долговременного  решения. Наиболее рельефно это предстает  в вопросе о выборе путей развития, поскольку интенсификация сельскохозяйственного  производства по сравнению с его  экстенсивным развитием после достижения (или преодоления) некоторого абсолютного  предела, определяемого способностью природы к самовосстановлению, постепенно теряет свои преимущества.

Социально-экономические  аспекты продовольственной  проблемы.

В настоящее  время практически используется вся или почти вся пригодная  для обработки земля, поэтому главная роль в решении продовольственной проблемы по-прежнему принадлежит интенсификации сельского хозяйства, более эффективному использованию сельскохозяйственных угодий. Но меняются методы. 

О распределении продовольственных  ресурсов

Продовольственные ресурсы распределяются очень неравномерно. Например, в 1960 г. в среднем каждый житель Европы, Северной Америки и Океании получал с пищей 3050 ккал, тогда как житель Юго-Восточной Азии, стран ближнего Востока, Африки, Латинской Америки имел в своем распоряжении лишь 2150 ккал. Имеющиеся материалы показывают, что в мире половина населения Земного шара питается, покрывая свои энергетические потребности на уровне, который соответствует их физиологическим затратам при деятельностном существовании. В то же время около 500 млн. человек не были обеспечены в полной мере нормальным питанием, они не доедали, что сказывалось на их здоровье, психике и деятельности. К настоящему времени это положение лишь усугубилось. Кроме того, существует проблема не только количества, но и качества пищи. Это особенно касается белков. Их достаточное количество в пище необходимо. Наилучший рацион для человека - это правильное сочетание белков животного и растительного происхождения. Белков ежегодно нужно 1 г. на 1 кг веса, т.е. в среднем 60-70 г., из них 50% должны быть животного происхождения. А животные белки распределены также очень неравномерно. Если в СНГ, в странах Западной Европы, США и Японии население в общем получает достаточное количество белков животного происхождения, то жители стран Юго -Восточной Азии, Африки испытывают недостаток в белковой пище. В то же время в некоторых странах существует проблема переедания и избыточного веса, что ведет к развитию серьезных заболеваний, увеличивающих процент смертности.