Воздействие человеческой популяции на биосферу

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.