Воздействие человеческой популяции на биосферу
Возникновение вида Homo Sapiens относится к последнему периоду эволюционно временной шкалы. Поэтому время воздействия человека на экосистему (биосферу) очень мало. Необходимо учесть огромную мощность человечества и колоссальную концентрацию энергии в географическом и функциональном пространствах.
Суммарный выброс вулканов составляет в газ 3•109 т, а горнодобывающие промышленность дает: полезных ископаемых – 7•109 т, и 70•109 попутной породы и превышение составляет более чем 25 раз. В целом, антропогенное поступление химических элементов из недр в 100 раз больше естественного.
Площадь поверхности Земли составляет 5•108 км2 и в среднем поток энергии в биосферу равен
1,5•108 км2
Следовательно, суммарная энергия за год составляет 7,5•1030 ккал
Т. е при сжигании топлива высвобождается 4•1016 ккал, следовательно люди вырабатывают долю энергии, равную 2•10-4 от притока солнечной. Это значение представляется ничтожным, но в крупных городах, имеющих много промышленных предприятий соотношение доходит до 2,5.
Потребление ресурсов
Земля. Каждые 15 лет площадь отчуждаемых земель удваивается, следовательно процесс протекает в 2-3 раза быстрее, чем процесс роста населения.
Человечество в начале тысячелетия очень близко к исчерпанию ресурсов земель, пригодных для культивирования полезных растений и животных.
Вода 71% площади поверхности земли занимает вода, из них пресная – 2 %, в т.ч. 80% – в ледниках (Vлед 21•106 м3).
Для современной промышленности для выработки одной тонны продукции необходимо м3 воды.
бумаги – 250
удобрений – 600
искусственного шелка – 1500
капрон – 2500
зерна – 500
Для хоз .- быт. нужд люди отбирают 10% речного стока, что приводит и истощению горизонта грунтовых вод. Например, в Болонье горизонт составляет в 1945 году – 12 м, а в 1975 г – 35 м. При современных ростах промышленности и потребления пресной воды запас может иссякнуть к 2100 году.
Лес. В настоящее время установлено, что за столетие две трети тропических лесов уничтожено. Продолжается истребление лесов Амазонки и Сибири.
Например, в США – 400 лет назад площадь лесов превышала 170•105 га, сейчас осталось только 8•105 га.
Всего на Земле человеком сведена треть лесов.
Воздух. Человечество потребляет столько кислорода, сколько необходимо для дыхания 43 млрд. человек; это означает, что вместо людей дышат машины. Так самолет перелетев Атлантику, расходует 35 т кислорода.
В Земле содержится 6,4•1015 т горючих ископаемых, для сжигания которых необходимо 1,7•1016 т кислорода, т.е больше чем его содержится в атмосфере.
Таким образом человек все более уничтожает природные ресурсы. В этой связи закономерен вопрос – включил ли человек элементы своего жизнеобеспечения в биогеохимические круговороты. Т.е человек нарушает круговороты и вносит дополнительный импульс в разрушение экосистем.
Разрушение экосистем и уничтожение видов
Одним из следствий культирования человеком домашних растений и животных стали – засуха и эрозия почв.
Страны Ближнего Востока, Греция, Сев. Америка – наполовину превратились в пустыни. в Китае ј пахотных земель утратила плодородие. В США за 150 лет эрозия привела в негодность 120•108 га земли; ежегодно разрушается 2000 км2 плодородных почв. Аналогичная картина происходит в Европе: земля на площади 5•104 в Италии потеряны для с/х производства, а во Франции находится под угрозой утраты.
В целом на Земле по вине человечества потеряно 5•108 км2 культурных земель (вся поверхность суши 150•106 км2).
Грубым нарушением водного баланса в нашей стране – это широкомасштабное осушение болот. Болото представляет себест. регулятор поступления воды в летний и осени – весенний и зимний период. Рентабельность водорегуляции болот по продуктивности превышает все искусственные ирригационные сооружения.
Также после 5-7 лет с/х использования тропического леса он превращается в пустыню. 9/10 территорий острова Мадагаскар стали непригодными для с/х использования. Истребление леса привело к тому, что г. Самара движется на юг со скоростью 50 км/год.
Наиболее заметным разрушением под возд. человека экосистемы являются разрушением видов. С 1600 г. истреблено 162 вида птиц + 381 вид на пути к этому, а также 100 видов млекопитающих (готовятся к этому еще 255 видов).
Загрязнение биосферы.
Загрязнение атмосферы происходит за счет выбросов автомобилей 60% и сжигания топлива (уголь, нефтепродукты, газ). каждый авто выбрасывает за год 1 кг свинца? Ежегодно в мире сжигается 7•109 т условного топлива с КПД – 33%, соответственно выбрасывается 1•109 т взвесей. Одна ТЭЦ ежегодно дает 0,18•106 т сернистых веществ и пыли.
Загрязнение атмосферы не имеет границ загрязняющие вещества атмосферы в Техасе, обнаружены в Штате Огайо, на расстоянии 1600 км.
За 100 лет в атмосферу попало: 1,0•106 т кремния; 1,5•106 т мышьяка; 0,9•106 т СО. Загрязнение воды очень многообразно Реки загрязнены на 16% пром. отходами (в т.ч. моющими с-ва, самые опасные).
Море превратилось в гигантскую свалку -1968 г выброшено 5•106 т нефтепродуктов, сейчас ежегодно выбрасывается 30•106 т (покрыта 1/5 часть океана неф. пленкой).
Пленка изменяется оптические хар. поверхности, затрудняет газообмен, губительно действует на фитоплактон, дающий 34 % атмосф. кислорода.
Особенно опасны гербициды (ДДТ (68 г.)) они ведут себя как кумулятивные яды и канцерогены, стимулируют появление устойчивых популяций вредителей.
Степень загрязнения среды зависит от эффективности хозяйственности
ССР
США
Добыча железной руды млн., т
250
49
выплавка стали
161
75
Заготовка древесины млн. м3
377
394
Производство бумаги
10
63
урожай зерновых
210
315
Комбайны, тыс. штук
Индустриальное производство характеризуется соотношением сырья и готового продукта равным 100:2 т е 98% – отходы. Следствие эффективности экономики на экологию мира следующие.
природа загрязнения в млн.т
США
Франция
Англия
ФРГ
С/х сбросы и топочные газы млн.т
1300
500
340
470
Отходы горнодобывающие пр-сти
1000
240
350
380
Бытовые отходы и сточные пром. воды
400
80
120
130
Обломки авто
В-ва, загрязн. атмосферу
17
3
4
6
Данные 1975 года, в 2004 году значения показателей увелич. на 70%. Уровень загрязнений зависит от культуры и быта. На душу населения в год приходится мусора (кг)
США 520-600;
Голландия 165-190;
Япония 125-140;
ФРГ 300-320;
Россия – данных нет, т.к централизованно собирают мусор 60% (210 – 260). Данные о доле стран в потреблении общемировых ресурсов и общемировых загрязнениях. Биосфера представляет общий дом человечества.
Так, США характер. след.
население – 6 % мирового
потреб естест. ресурсов – 30%
загрязнение – 40%
Прогнозы показывают, что при сохранении сегодн. темпов пр-ва стали содержание в почве и воде через 50 лет.
окислов железа – в 2 раза
свинца – в 10 раз
ртути – в 100 раз
мышьяка – в 250 раз
По современным данным ВОЗ содержание Рв и Нg в теле человека возросло за 100 лет в 50 и 100 раз соответственно.
Представленные сведения отрицательного влияния антропогенных воздействий на биосферу. Мы, к соглашению, не учитываем влияние радиации и акустических загрязнений.
Рост популяции
Современная человеческая цивилизация является преимущественно городской, и имеется тенденция к ускорению роста численности людей на Земле. Срок удвоения численности составил: неолит (-8-4) тыс. лет – 2500 лет
1900 г -100 лет
1960 г
Еще в 1798 английские исследователи Т. Мальтус обратил внимание на отставание прод. ресурсов от роста численности человечества популяции.
Перспектива роста численности человечества в чисто количественном аспекте может быть намечена с помощью след. соображений.
суммарная энергия, поступ. на поверхность Земли в год составляет 7,5•1020 ккал, для людей доля энергии составляет 0,01 от общего 7,5•1017. Человеку в день требуется = 3000 ккал в год 106 ккал, отсюда возможная численность населения Земли = 750 млрд. плотность составит 1500 чел/км2, а на суше – 4500 чел/км2. Это сравнимо с плотностью в Санкт – Петербурге
Воздействие Эл. магнитных полей на организм человека
В системе ионосферы человек пребывает в экологическом пространстве это «психологическое пр-ство» личности, ее физические и биологические поля, др. излучения.
Предположительно, движение белк. молей в клетках находится под управлением КВЧ волн. В 1990 году было установлено, что нормальный челолвеческий организм является источником белого шума, т.е колебаний в очень широком спектре частот чрезвычайной низкой интенсивности, при этом спектре плотность.
Установлено также, что различные заболевания связаны с аномальными отклонениями в интенсивности излечения в очень узком диапоз. частот (КВЧ).
Процессы мышления (I) и отлич. процессы восприятия и обработки информации, т.е информационное поле, мы можем оказывать влияние на поведение человека. Т.о Эл. магнит. воздействия могут «навязать» человеку инфор. дезорганизующую мышление. речь идет о примен. психотропного оружия (по неофициальным данным Ирак 00.12.1990, август 1991 – Москва).
Природа психотропных воздействий сводится к созданию резонанса, например пси-генератор работает в диапазонах СВЧ и КВЧ. если например такое излучение на человека, и модулирование его голоса, то мозговая жидкость пациента будет колебаться в такт звуковым колебаниям, достигнет слухового нерва и человек подвергается кодированию.
Изменяя частоту и форму сигнала пси-генератора можно настраиваться на бионергетические характеристики отдельных людей. Живые организмы сами могут испускать волны КВЧ (1 = 1ч10 мм) диапазона. Собственное поле организм использует для целей управления.
В медицине использ. генер. КВЧ шума сос спектральной плотностью 10е-18 – 10е-17 Вт/гЦ
Т. о. в настоящее время механизм воздействия электро магнитные излучения на организм человека не ясны полностью
Иониз. излучение
Микроволны и радиочастот. излучение
Высоковольтные линии Эл. передачи
Биологическое действие ионизирующего излучения
И излуч. может усиливать тепловое движение в живой ткани. Повышение температуры ткани и вредные последствия, ожоги, кабаракты, аналогии развития утробного плода.
Разрушение клеточных мембран и т. д. Эта радиочастот. диапозон. Дозы выше 100 МВт на см2 тепловое повреждение 1 – 10 МВТ/см2 изменен в имун. системе.
Микроволны и радиочастотное излучение
Микроволновки, радары, ТВ, телефон ВЧ, телефакс. связь, в США не рекоменд. понизир. излучение выше 10 МВТ/см2.
Промышленные рабочие (слоен. пластик, не бьющиеся стекло, дефростация мяса, рыбы, творога и др. замороженных продуктов подвержены некоторому риску, но последствия могут проявиться на 4 – 5 поколении.
В России нормы микроволнового излучения устан. ГИСТ 12.1.006-84
Высоковольтные линии Эл. передач.
Такие линии предназначены для переноса больших количеств энергии от Эл. станции до потребителей.
Линии создают вокруг себя индук. поле В. л. вызывают элект. шок у людей или животных.
1 – пробой воздуха – до неск. метров
2 – электрическое поле вокруг проводов угрозу шока (напряжение наводки)
3 – внутреннее электрическое поле в живой ткани
На поверхности тела или у верхушки остроконечного листа местное поле может быть гораздо более сильным, чем внутреннее поле. У людей это вызывает ощущение покалывания. наши ученые определили экспер. и др. влияния, но это не подтверждалось при совместных исследованиях с учеными США.