„людина як компонент навколишнього середовища

Людина з'явилася на Землі в результаті природного процесу еволюції, як природний елемент біосфери, зайнявши в ній певну екологічну нішу. Протягом всієї своєї історії людина прагнула підкорити природу, розширюючи свою екологічну нішу, пристосовуючи до себе навколишнє середовище. Але в процесі розвитку цивілізації, у міру того як вона навчилася використовувати багатства Землі, безупинно зростала і її залежність від природних ресурсів.

У силу своєї біологічної природи людина як організм живе й розвивається в результаті безперервного обміну речовиною й енергією із середовищем свого перебування. Людина впливає на природу не тільки своїми процесами обміну речовин, але й трудовою діяльністю.

На перших етапах розвитку людини обмін речовиною й енергією мав простий характер безпосереднього споживання людиною створених природними процесами речовин (води, повітря, рослинної й тваринної їжі). В процесі розвитку між людиною й природою виник новий компонент - інструмент або знаряддя добування їжі й одягу. Палеолітична людина (кам'яного віку - 2,4 млн. років) перебувала в стані «гомеостазу» (рівноваги) з навколишнім середовищем. Ці люди впливали на видовий склад і чисельність тварин, але обмеженість технічних засобів і навичок полювання не дозволяла їм спустошувати природу. Але в боротьбі за печери був знищений печерний ведмідь, а зміна рослинності поблизу поселень - випалювання, витоптування, збір їстівних видів, призвела до виникнення антропогенного ландшафту поблизу місць перебування первісних людей. Думають, що збільшенню площі саван сприяло випалювання тропічних лісів первісною людиною.

Подальший історичний розвиток людини призвів до появи ще одного нового компонента, як проміжної ланки між нею і природою - виробництва. Спочатку це було виробництво їжі, а потім і виробництво інших предметів, необхідних для життя людини. Виробництво у свою чергу призвело до громадської організації, тобто до появи людського суспільства.

До середини 20 ст. глобальний тиск був незначним і локальним. Пізніше відзначається різкий стрибок у розвитку науки й техніки. Це період активного розвитку локальних і регіональних екологічних криз, стадія широкої хімізації, виробництва пластику.

Сума прямих і опосередкованих впливів людства на навколишне середовище називається антропогенним впливом.

Навколишнє середовище у своєму природному стані є екологічно збалансованою системою. Часто цей її стан називають нормальним або фоновим.

Біосфера - це велика складна система, стан якої безупинно міняється. І може виявитися, що в процесі еволюції її основні параметри приймуть такі значення, які виключать можливість існування цивілізації. Якщо, наприклад, середня температура атмосфери впаде на 4-5 градусів, то вся поверхня океанів, за винятком вузької екваторіальної смуги, поступово покриється льодом. А сухість атмосфери буде настільки значної, що навіть на ділянках Землі, які залишаться не покритими льодом, ні про яке сільськогосподарське оброблення не може бути й мови. Точно так само підвищення температури на 4-5 градусів загрожує людству непоправними нещастями.

Таким чином, існування людського суспільства можливо тільки в досить вузькому діапазоні параметрів біосфери. Це означає, що еволюція біосфери, і, насамперед, її зміна під дією антропогенних факторів, повинна проходити у вузькій області її параметрів – області гомеостаза людства.

Існує небезпека перевести параметри біосфери в такий стан, коли людині в ній уже не залишається місця. Виникає проблема коеволюції людину й біосфери. Коеволюція - спільний розвиток людського суспільства й біосфери, що не виводить параметри біосфери зі стану гомеостазу.

Природні цикли речовини й потоки енергії на земній поверхні в межах кожної з геосфер характеризуються у своєму природному стані певними кількісними параметрами, які залежать від просторової неоднорідності планети (суша - море, гори - рівнина, природні пояси й зони) і особливостей геологічної структури земної кулі. Набір і кількісні характеристики параметрів природних процесів і станів специфічні й статичні в межах даного геологічного періоду для кожного елемента земної поверхні відповідно до їх географії.

Параметри стану навколишнього середовища наступні.

Узагальнені параметри стану середовища можуть бути кількісно визначені експериментальним шляхом для кожно району, великого регіону, ландшафтно-географічного пояса, або земної кулі в цілому. У цих розрахунках необхідно брати до уваги певну розрахункову площу й довжину, і склад відповідних геосфер по вертикалі.

Стан навколишнього середовища (S) визначається як функція параметрів системи в момент часу t.

St = f (Et Wt Bt Gt )

Людина, впливаючи на природні системи, у тім або іншому ступені змінює ємність, напрямок, швидкість природних процесів, циклів речовини й потоків енергії, міняє екологічно збалансований стан навколишнього середовища, насамперед зміною одного або декількох параметрів. Оскільки всі параметри взаємозалежні, то зміна одного призводи й до зміни всіх інших, але необов'язково до зміни системи в цілому.

Відповідно до впливу система буде йому протистоїть. Протидія середовища характеризується рядом показників або властивостей середовища, які важливо враховувати при керуванні нею і які пов'язані з певними особливостями середовища, як єдиної системи.

Стан навколишнього середовища узагальнено можна характеризувати рядом показників пов'язаних з його реакцією на вплив зовнішніх факторів, включаючи людську діяльність, забруднення середовища й аномалії в середовищі. возмущение

У сукупності всі перераховані категорії характеризують реакцію навколишнього середовища на вплив людини. Повнота їхнього обліку в практичній діяльності визначає успіх або невдачу керування середовищем, підтримку її сприятливого для людини стану.

У своєму еволюційному розвитку навколишнє середовище під впливом внутрішніх сил розвитку або зовнішніх факторів може проходити, і проходило ряд критичних крапок або перебувало в них якийсь час. У передісторії й історії людства виділяють наступні екологічні кризи:

1. 
   Доісторична й доантропогенна зміна середовища перебування живих істот, яка викликала виникнення прямоходячих антропоїдів - безпосередніх предків сучасної людини.
   
2. 
   Відносне збідніння доступних примітивній людині ресурсів промислу й збирання, що обумовило стихійні біотехнічні заходи типу випалювання рослинності для її кращого й більше рівномірного росту.
   
3. 
   Перша антропогенна екологічна криза - масове знищення великих тварин - криза консументів, пов'язана з екологічною ним сільськогосподарською революцією.
   
4. 
   Засолення й деградація ґрунтів у результаті примітивного поливного землеробства, яке призвело в наслідку до розвитку в основному неполивного землеробства.
   

5. 
   Масове знищення й недостача рослинних ресурсів (криза продуцентів). Ця криза опосередковано викликала широке залучення мінеральних ресурсів, промислову, а потім і науково-технічну революцію.
   

У залізному віці «люди стали ритися в надрах землі, шукаючи в ній приховані скарби. Як тільки були добуті залізо й золото, тієї ж години народилася Звада, і незабаром усюди залунало брязкання зброї» (Овідій). Цицерон проповідував утилітарне відношення людини до природи: «Невже мир створений для дерев, трави й звірів? Панування над земними благами в людини повне. Людський розум проникнув у саме небо». Але скорення природи в Древньому Римі обернулося загостренням екологічних проблем. Основною причиною деградації природи залишалися надмірний випас худоби, вирубка лісів, оранка гірських схилів. Урожаї з полів ставали усе менше.

На рубежі 13-14 століть екологічна ситуація в Європі ускладнюється. Можливості екстенсивного шляху розвитку землеробства виявилися вичерпаними. Тривало інтенсивне зведення лісів не тільки під землеробство, але й для будівництва будинків, кораблебудування, заради палива, розвитку металургії.

6. 
   Сучасна криза погрози неприпустимого глобального забруднення (криза редуцентів).
   

1. 
   термодинамічна, пов'язана з обмеженнями виробництва енергії та її надходження до приземного шару Землі. Рішення - максимальна економія енергії й перехід до джерел, що майже не додають тепло в приземний шар атмосфери;
   
2. 
   зниження надійності великих екосистем, пов'язане з порушеннями природної екологічної рівноваги. Рішення - широкомасштабне екологічне планування й регульоване використання природних екосистем, оптимізація співвідношень природних і перетворених людиною співтовариств.
   

Залежно від параметрів стану навколишнього середовища виділяють такі стани:

Розрізняють глобальну екологічну кризу й локальні кризові стани навколишнього середовища.

Навіть не проводячи складних розрахунків можна проаналізувати зміни параметрів у глобальному масштабі за якийсь доступний для огляду період часу, а, отже, і простежити їхні зміни. Розглянемо загальні закономірності, що відбулися з кожним із провідних параметрів.

За історичний період загальний характер енергетики планети залишився незмінним, оскільки енергетичний баланс Землі підтримується сонячною активністю, а загальний запас енергії практично не є вичерпним. Зміни стосуються лише запасів енергії акумульованих у минулі епохи в біомасі, ґрунтовому гумусі, органогенних породах (горючі копалини). З однієї сторони мало місце витрата й розсіювання акумульованих запасів енергії (знищення лісів, руйнування ґрунтового покриву, спалювання викопного палива), а з іншого боку - перерозподіл запасів на земній поверхні (вичерпання їх в одних крапках планети й акумуляція в інші, наприклад у містах у вигляді продуктів виробництва).

Таким чином, у цілому енергетичний параметр планети не свідчить про глобальну екологічну кризу, хоча в окремих крапках Землі проявляється кризова ситуація, оскільки для нас важлива не загальна кількість енергії, а кількість доступної енергії в певній формі. На планеті дуже багато джерел енергії, використовувати які ми не навчилися або використовуємо слабко (вітер, сонце, термальна енергія й т.д.). Це дозволяє зтверджувати, що енергетична криза поняття більш соціально-економічне й технічне, чим природне, що вона може виникати в певні періоди як тимчасове явище й не може відображати стан природи в цілому.

Водний параметр у цілому також змінився мало. Загальна кількість води, у тому числі й вільної на Земній кулі стабільна. Однак окремі види води перетерпіли істотні зміни. Солона вода Світового океану (97 % всієї вільної води) практично не змінилася за історичний час ні в кількісному, ні в якісному відносинах, якщо не вважати щодо невеликих змін біля узбержжя. Немає істотних змін і у воді льодовиків Антарктиди й Гренландії, а це ще 2% поверхневих вод. Незначні коливання льодовикових покривів у гірських системах не міняють загальної картини. Але прісні води суши, які становлять усього 1% та мають життєво важливе значення для людини й всієї біосфери в цілому перетерпіли істотних змін, пов'язаних з людською діяльністю.

Різко виросло забруднення води - близько 16% річкового стоку.

Змінилася гідрологія суши - висихання багатьох дрібних рік і водойм, зарегулювання рік, зміна поверхневого стоку, як наслідок вирубування лісів, осушення боліт і т.д. У ряді місць відбулася різка зміна статей водного балансу суші.

Відповідно в ряді крапок земної кулі виникла кризова ситуація відносно водного параметра. Є підстави вважати, що в глобальному відношенні ситуація із прісною водою якщо не стала ще кризовою, то наближається до неї й вимагає невідкладного вживання відповідних заходів. Все-таки, якщо розглядати зміни водного параметра в цілому, то немає ніяких підстав говорити про глобальну кризу, хоча в окремих крапках, як і у випадку з енергетикою спостерігаються кризові явища.

Істотні зміни перетерпів біологічний параметр, причому в обох своїх складових. Запас біомаси на Земній поверхні різко знизився. З неоліту, на початку якого стало розвиватися екстенсивне тваринництво й підсічно-вогнева система землеробства, людство за 10 тис. років скоротили площу лісів в 2 рази. Причому особливо бурхливо цей процес ішов останні 350 років, що призвело до того, що загальні запаси фітомаси за історичний період знизилися більш ніж на 1/4. Є всі підстави думати, що цей процес прискореними темпами йде й зараз. Що стосується біологічної продуктивності, то тут також намітилося явне зниження. На 10% суші біологічна продуктивність повністю знищена, тобто вони переведені в пустощі, а ще на 10-15% значно знижена. Якщо це ще й не глобальна екологічна криза, то, у всякому разі, явні її симптоми. При цьому маються на увазі глобальні функції рослинного покриву планети в цілому - акумуляція й трансформація сонячної енергії, продукування кисню, початок всіх біосферних процесів.

Природний біологічний кругообіг речовин був порушений людиною на величезній площі, яка досягає ледве не половини всієї площі суши: антропогенні пустелі - 5%, антропогенний бедленд - 3%, індустріальні й міські землі, рілля, сади, сіяні луки – 13%, вторинні низько продуктивні ліси – 15%, виснажені пасовища – 10%, усього близько 48% площі суші або 60% всієї біологічно продуктивної поверхні суші (крім льодовиків, скель, пустель)

Геологічний кругообіг речовин також був порушений у помітному ступені особливо в деяких крапках планети. Щодо цього істотну роль зіграли наступні фактори:

1. Прискорена денудація земної поверхні за рахунок сільськогосподарської ерозії ґрунтового покриву й зростання твердого стоку.

3. 
   Видобуток з надр величезних кількостей горючих копалин (нафти, вугілля, газу) і перевід їх в остаточному підсумку у вуглекислоту атмосфери.
   
4. 
   Видобуток з надр величезних кількостей руд і ін. матеріалів.
   
5. 
   Перерозподіл солей у ґрунтах, породах і річкових водах під впливом зрошуваного землеробства.
   
6. 
   Надходження на поля мінеральних добрив і отрутохімікатів.
   
7. 
   Забруднення середовища сільськогосподарськими, індустріальними й комунальними відходами.
   
8. 
   Надходження в середовище нових речовин, що не існують у природі.
   
9. 
   Техногенне розсіювання тих або інших елементів, речовин.