Концепции современного естествознания: конспект лекций

В ходе эволюции человек от первоначального потребления природных богатств перешел к активному вмешательству в живую природу и ее преобразованию. Он создал искусственную среду обитания: предметы материальной и духовной культуры, искусственные экологические системы, технику и т. п. На данный момент человечество уже уничтожило около 70 % естественных экологических систем. Понятно, что такая активная деятельность существенно влияет на характер процессов в биосфере: рост искусственной среды приводит к разрушению естественной. Живая природа не остается пассивной. Ответная реакция подчас трудно поддается прогнозированию.

Понятно, что человек не может отказаться от своей деятельности, которая составляет основу его существования, т. е. он и дальше неизбежно будет влиять на процессы, происходящие в биосфере. Поэтому экологи говорят о необходимости гармонизации отношений био-, ноо– и техносфер. Однако воздействие на природу не может оставаться стихийным и бесконтрольным, иначе человечество погибнет как биологический вид. Освобождаясь от природы, человек парадоксальным образом оказывается все более тесно с ней связанным. Нарастание экологических проблем подталкивает к осознанию этого обстоятельства.

Одним из частных аспектов экологической проблемы является парниковый эффект. Возникновение этого эффекта связано с использованием ископаемых видов топлива: угля, нефти, газа, которые уже длительное время были исключены из круговорота веществ. Сжигание ископаемого топлива приводит к тому, что ежегодно в атмосферу выбрасывается до 20 млрд т углекислого газа. Промышленные выбросы углекислоты уже не компенсируются процессами фотосинтеза, в ходе которых вырабатывается кислород. Углекислый газ существенно влияет на тепловой баланс нашей планеты, поскольку углекислота пропускает солнечный свет, идущий к Земле, но поглощает инфракрасное излучение, идущее в обратном направлении. Следствием парникового эффекта становится глобальное потепление климата. Глобальное повышение температуры ведет к таянию полярного и материкового льдов и повышению уровня мирового океана. Остроту данной проблеме придает то обстоятельство, что для изменения газового состава земной атмосферы и ее возвращения к нормальному состоянию понадобятся даже не десятки, а сотни лет. В ООН уже рассматривался вопрос о введении налога на выбросы углекислого газа в атмосферу – так называемый экологический налог – для того чтобы использовать полученные финансовые ресурсы на восстановление лесов.

Другой составляющей глобального экологического кризиса является разрушение озонового слоя. Озон содержится в стратосфере (от 10 до 50 км над уровнем моря) и выполняет функцию естественного фильтра, поглощающего губительные для жизни ультрафиолетовые лучи. Разрушение озонового слоя является следствием загрязнения стратосферы, в которой опасные вещества достаточно быстро перемещаются вдоль поверхности Земли, распространяясь на большие расстояния.

Значительную экологическую опасность представляют также кислотные соединения, выбрасываемые в атмосферу вместе с газами автомобильного транспорта, дымом теплоэлектростанций и т. п. Результатом кислотного загрязнения атмосферы становятся кислотные осадки, которые в свою очередь загрязняют почву и водоемы.

В последние годы все острее стоит вопрос захоронения радиоактивных отходов, что также является частью глобальной экологической проблемы. Механизмы миграции радиоактивных веществ в почве еще слабо изучены, поэтому надежность захоронения радиоактивных отходов под землей (именно эта технология считается самой «чистой») не абсолютна.

В плане конкретных, относительно быстрых решений для выхода человечества из экологического тупика предлагается форсирование научных исследований по поиску альтернативных источников энергии. В качестве альтернативных видов энергии рассматриваются солнечная, ветровая, термоядерная и атомная. Безусловно, использование новых видов энергии не решает все экологические проблемы человечества. Так, после катастрофы на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года стали очевидны опасности, связанные с выработкой и использованием атомной энергии. Использование солнечной и ветровой энергии не снимает с повестки дня вопрос об изменении теплового баланса Земли. Что касается энергии термоядерного синтеза, перспектива использования которой выглядит весьма заманчиво, то об этом сейчас говорится скорее гипотетически. Существует целый ряд теоретических и практических проблем, связанных с созданием условий, необходимых для проведения управляемой реакции термоядерного синтеза.

Другой составляющей решения экологической проблемы является создание безотходных технологий и замкнутых циклов использования веществ. Кроме того, ведутся поиски способов утилизации отходов с помощью биотермического обезвреживания или нейтрализации с участием разнообразных групп живых организмов.