Рост народонаселения требует увеличения произ­водства продуктов питания, создания новых рабочих мест и расширения промыш­ленного производства. Так, в конце XX в. ежедневно тре­буется всем людям Земли около 2 млн. т пищи, 10 млн. м3 питьевой воды, 2 млрд. м3 кислорода для дыхания. Всеми отраслями человеческого хозяйства ежедневно добывается почти 300 млн. тонн веществ и материалов, сжигается 30 млн. т топлива, используется 2 млрд. м3 воды и 65 млрд. м3 т кислорода. Так как все это сопровождается расходованием природных ресурсов и массированным загрязнением среды, то главной причиной противоречий оказывается именно количественная экспансия человеческого общества - высший уровень и быстрое нарастание совокупной антропогенной нагрузки на природу, усиление его разрушающего воздействия. Все это имеет очень серьезные не только экологические, но и социально-биологические и экономические последствия.

1.3. Изменение состава атмосферы и климата.

Наиболее разрушительно из воздействий деятельности человека на сообщества - выделение загрязнителей. Напомним, что загрязнители явля­ется любое вещество, попадающее в атмосферу, почву или при­родные воды и нарушающее идущие там биологические иногда и физические или химические процессы. К загрязнителям неред­ко относят радиоактивное излучение и тепло. Загрязнение сре­ды - одна из самых острых проблем. Вследствие деятельности человека, в атмосферу поступают углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SO2, метан СН4, оксиды азотa NO2, NO, N2O. Основные источники их поступления — это сжигание ископаемого топлива, выжигание лесов и выбросы промышлен­ных предприятий. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта — углеводороды (бензапирен и др.).

За счет газов антропогенного происхождения образуются кис­лотные осадки и смог. Кислотные осадки — серная и азотная кисло­ты, образующиеся при растворении в воде диоксидов серы и азота, и выпадающие на поверхность Земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью. Попадая в озера, кислотные осадки нередко вы­зывают гибель рыб или всего животного населения. Они также мо­гут вызывать повреждения листвы, а часто гибель растений, уско­рять коррозию металлов и разрушение здания. Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленно­стью. Хотя капельки воды и быстро удаляются из атмосферы, они все же распространяются на сотни километров от производящих выбросы теплостанций, промышленных предприятий и т. д.

В результате сложных химических реакций смеси газов (глав­ным образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних слоях ат­мосферы под действием солнечного света, образуются различ­ные вещества, снижающие видимость, которые получили назва­ние смога. Смог крайне вреден для живых организмов. Одним из вредных компонентов смога является и озон (О3). В крупных городах при образовании смога его естественная концентрация (1*10'8) повышается в 10 и более раз. Озон здесь начинает оказы­вать вредное воздействие на легкие и слизистые оболочки чело­века и на растительность.

С антропогенными изменениями атмосферы связано и раз­рушение озонового слоя, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро процесс раз­рушения озонового слоя происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. В 1987 году зарегис­трирована расширяющаяся год от года (темпы расширения — 4% в год — озоновая дыра над Антарктикой (выходящая за кон­туры материка) и менее значительное аналогичное образование в Арктике.

Опасность истощения озонового слоя заключается в том, что может снизиться поглощение губительного для живых организ­мов ультрафиолетового излучения. Ученые считают, что основ­ной причиной истощения озонового слоя (экрана) является при­менение людьми хлорфторуглеродов (фреонов), которые широ­ко используются в быту и производстве в виде аэрозолей, дореагентов, пенообразователей, растворителей и т. д. В 1990 году мировое производство озоноразрушающих веществ со­ставляло более 1300 тыс. тонн. Хлорфторуглероды (CFC13 и CF2C12), попадая в атмосферу, разлагаются в стратосфере с вы­делением атомов хлора, которые катализируют превращение озона в кислород. В нижних слоях атмосферы фреоны могут сохраняться в течение десятилетий. Отсюда они поступают в стратосферу, где в настоящее время их содержание ежегодно увеличивается на 5 процентов. Предполагается, что одной из причин истощения озонового слоя может быть и сведение ле­сов как продуцентов кислорода на Земле.

Быстрыми темпами растет в атмосфере содержание углекис­лого газа и метана. Эти газы обусловливают «парниковый эф­фект».

Они пропускают солнечный свет, но частично задерживают тепловое излучение, испускаемое поверхностью Земли. За пос­ледние 100 лет концентрация в атмосфере углекислого газа вы­росла на 25%, а метана — на 100%. Это сопровождалось глобаль­ным повышением температуры. Так, за 80-е гг. средняя темпера­тура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX столетия на 0,5-0,6°С. На Земле, по прогнозам, сред­няя температура к 2000 году повысится на 1,2°С, а в ближайшие 50 лет — на 2-5°С по сравнению с доиндустриальной эпохой. По­тепление может привести к интенсивному таянию ледников и повышению на 0,5-1,5 м уровня Мирового океана, при этом ока­жутся затопленными многие густонаселенные прибрежные рай­оны. Однако при общем увеличении количества осадков в цент­ральных районах материков климат может стать более засушли­вым. Например, в 80-90-х годах XX столетия в Африке и Северной Америке участились катастрофические засухи, кото­рые связывают с глобальным потеплением.

На примере загрязнения атмосферы видно, что даже сла­бые воздействия могут приводить к крупным неблагоприятным последствиям для природных систем.

1.4. Загрязнение природных вод.

Человечество практически полнос­тью зависит от поверхностных вод суши - рек и озер. Эта ничтож­ная часть водных ресурсов (0,016%) подвергается наиболее интен­сивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности че­ловечества в питьевой воде, используется на орошении в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. На все виды водопользования тратится 2200 км3 воды в год. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей — исчерпание ее запасов. К примеру, забор воды на орошение из рек Средней Азии привел к обмелению Аральского моря, которое практически перестало существовать. Со дна вы­сохшего моря соль разносится ветром на сотни километров, вы­зывая засоление почв. Не менее грозное явление — загрязнение пресных водоемов. В 1991 году в Российской Федерации со сточ­ными водами было сброшено в водоемы (в тыс. тонн): 1200 взве­шенных веществ, 190 аммонийного азота, 58 фосфора, 50 железа, 30 нефтепродуктов, 11 СПАВ, 2,1 цинка, 0,8 меди, 0,3 фенолов их т.д. Соли тяжелых металлов (ртути, свинца, цинка, меди и др.) накап­ливаются в иле на дне водоемов и в тканях организмов, составля­ющих пищевые цепи. При попадании в организм человека соли тя­желых металлов вызывают тяжелейшие отравления.