НТП– это поступательное движение науки и техники, эволюционное развитие всех элементов производительных сил общественного производства на основе широкого познания и освоения внешних сил природы (60-70% созданных научных разработок не используются далее в производстве).
НТР – форма протекания НТП, представляющая скачок в развитии НТП (создание новых технологий)
1 НТР : 18-19в переход к машинному произв, паровой двигатель (1ый паровой двигатель создал Дени Папен ещё в 17в)
2 НТР 19-нач 20в автоматизация произв, массовое произв с исп электроэнергет
3НТР: сер 20 в разит с пом электронитки и айти
4НТР: кон 20в биотехнологии, киберсистемы
Именно научно-технический прогресс является тем механизмом, который вызывает процессы деградации окружающей среды. Если объем совокупного мирового продукта вырос в XX столетии более чем в 20 раз, то и масса и объем загрязнений возросли не в меньшей степени.
- НТР:
Сжигание горючих ископаемых (угля, нефти, газа), в результате загрязнение атмосферы химическими элементами.
Синтез синтезу сотен тысяч ранее не существовавших в природе химических веществ. Многие из этих веществ высокотоксичны для человека и природы.
Разработка ядерного оружия и атомной энергии без сколько-нибудь достаточного умения контролировать
Использование радиоактивных материалов, избегать атомных катастроф и управлять радиоактивным режимом территорий.
Человек использует всего лишь 2% от массы извлекаемого им сырья, а остальное идет в отвалы
Человечеству для достижения экологической безопасности необходимо в ближайшие десятилетия обеспечить быстрый процесс перехода к новым, менее вредным и более управляемым технологиям, обеспечивающим сносное существование всех людей на Земле.
Экологическая безопасность – состояние защищённости общества, природы и государства от реальных и потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду.
НТР надежда, благодаря которой можно решить основные геоэкологические проблемы.
+ НТР:
обеспечении товарами и услугами все большего количества людей.
разрабатываться и внедряться новые технологические, существенно сокращающие отходы (больший успех в Зап Европе, Японии, юго-вост. Азии, менее у США, Рос и Бел).
достижений в промышленности и сельском хозяйстве вследствие разработки и внедрения новых технологий:
Построены автомобили, потребляющие вдвое меньше горючего, чем основная масса современных машин.
использовании солнечной энергии и энергии ветра.
развитии биотехнологии для борьбы с загрязнением в сельском хозяйстве и других областях.
В основании пирамиды лежит добыча сырья, преимущественно минерального. Известно, что около 98% добываемого на этом этапе сырья идет в отходы в виде пустой породы, руды низкой концентрации, грунта, нестандартной древесины и пр. Только 2% сырья достигает следующего уровня переработки сырья. В результате получают промежуточную продукцию. Промежуточная продукция используется на следующей стадии, условно называемой машиностроением и легкой промышленностью, производящей разнообразные орудия труда и предметы потребления. На этой стадии отходов меньше, но они ещё есть. На высшей стадии «высоких технологий», где современные аппараты высокой сложности и точности, производящей электронику и машины, композитные материалы, продукты биотехнологии и прочие товары. На этой стадии объем используемых материалов минимален, главные вложения оказываются в виде личного опыта персонала, передовой технологии и дорогостоящих комплектующих.
Биологическое разнообразие (БР) – это совокупность всех форм жизни, населяющей нашу планету. Это то, что делает Землю не похожей на другие планеты Солнечной системы.
БР – это богатство и многообразие жизни и ее процессов, включающее разнообразие живых организмов и их генетических различий, а также разнообразие мест их существования.
БР делится на три иерархические категории: разнообразие среди представителей тех же самых видов (генетическое разнообразие); между различными видами; между экосистемами.
Наивысший иерархический уровень биологического разнообразия – экосистемный или ландшафтный. На этом уровне закономерности биологического разнообразия определяются:
в первую очередь зональными ландшафтными условиями,
затем местными особенностями природных условий (рельефа, почв, климата),
а также историей развития этих территорий.
За последние 400 лет исчезли 484 вида животных и 654 вида растений.
Причины современного ускоренного снижения биологического разнообразия:
быстрый рост населения и экономического развития, вносящие огромные изменения в условия жизни всех организмов и экологических систем Земли;
увеличение миграции людей;
рост международной торговли и туризма;
усиливающееся загрязнение природных вод, почвы и воздуха;
недостаточное внимание к долговременным последствиям действий, разрушающих условия существования живых организмов, эксплуатирующих природные ресурсы и интродуцирующих неместные виды.
Существует много способов защиты биологического разнообразия:
наиболее эффективный – охраняемые территории: 1) заповедник (сохранение природы и природных процессов в ненарушенном состоянии); 2) национальный парк (сохранение природных областей национального и международного значения для научного исследования и отдыха); 3) памятники природы; 4) управляемые природные резерваты (сбор некоторых природных ресурсов разрешается под контролем администрации); 5) охраняемые ландшафты и приморские виды (животные смешанных и окульт. тер-рий с сохран. традиц. использования земель); 6) ресурсный резерват (предотвратить преждевременное использование территорий); 7) антропологич. резерват (сохранение традиционного образа жизни коренного населения); 8) территория многоцелевого использования природных ресурсов, ориентир. на устойчивое использование вод, леса, животного и растительного мира; 9) биосферный заповеднпк (сохранение БР); 10) места всемирного наследия (для охраны уникальных природных особен. мирового значения).
В мире около 10 тыс. охраняемых территорий (1-5 категорий) с S=7,1% S суши. Цель-добиться увеличения S до 10%.
К эффективным мерам защиты биологического разнообразия – международные соглашения: Конференция ООН (1992г.) приняла междунар. конвенцию по охране БР. Важные: 1) Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящихся под угрозой исчезновения; 2) Конвенция по охране мигрирующих птиц; 3) Конвенция по охране водно-болотных угодий; 4) Конвенция по защите китов
Современный этап развития мирового хозяйства отличается всевозрастающим масштабом потребления природных ресурсов, расширением сферы проявления специфических природно-антропогенных процессов, возникших в результате технического воздействия на природу. Все большее значение приобретает изучение проблем природопользования.
Природопользование – совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению (рац. и нерац.).
Природопользование в разных природных зонах:
Арктические пустыни – экосистема, развивающаяся в экстремальных экологических условиях, отличающихся видовой бедностью сообществ, поэтому они более чувствительны к антропогенному воздействию. Здесь начата организация различных природоохранных территорий.
Тундра – практическое уничтожение растительности на значительных площадях зоны, сокращается численность ценных промысловых животных. Ускоренными темпами происходит деградация тундр некоторых районов (п-ова Ямал, Таймыр, Кольский), где разрабатываются газоконденсатные месторождения и функционируют крупные промышленные центры. Сейчас принимаются меры по уменьшению антропогенного воздействия (Таймыр – «Большой арктический заповедник»).
Тайга (хвойные леса) – антропогенная нагрузка из-за строительства крупных ГЭС и вдхр., разработки нефтегазоносных и угольных месторождений, загрязнение ОС вредными выбросами промышленных центров. Меры: рациональное природопользование.
Степь, лесостепь – антропогенное воздействие заключается в распашке земель, чрезмерном выпасе скота и т.п. Все это приводит к деградации степных ландшафтов. В степных районах Сев. Кавказа, Зап. и Вост. Сибири происходит вторичное засоление почв из-за неумеренного, бессистемного полива земель при отсутствии дренажа, из-за нарушения водного баланса, фильтрации водами орошаемых систем. Необходимо проводить комплекс мероприятий: реконструкция оросительных систем, дренаж (осуш.), капельное орошение.
Полупустыни и пустыни – происходит опустынивание новых территорий (сведение лесов, нерациональное эксплуатирование пастбищ, нерациональное эксплуатирование водных ресурсов при орошении земель). Эти процессы охватили даже влажные тропические районы.
Саванны – под влиянием деятельности человека, связанной с интенсивным выпасом скота, происходит процесс трансформации сообществ саванн. Это приводит к разрастанию колючих кустарников. Проводится комплексное исследование по изучению влияния хозяйственной деятельности человека на практике землепользования на пастбищных угодьях.
Влажные экваториальные леса – основными причинами сокращения площади лесов являются прямые вырубки лесов для заготовки промышленной древесины, расчистка земель для с/х угодий и пастбищ. Расчистка лесных участков под посевы с/х культур послужило причиной 70% вырубки лесов в тропических районах Африки, 50% в тр. Азии.
Деградация и уничтожение влажных тропических лесов влекут за собой снижение биологической продуктивности биосферы в целом, снижение растительного и животного генофонда, нарушение глобальных биоциклов (умеренных широт).
Необходимо учитывать структуру и устойчивость каждой природной зоны. Недопустима деградация естественных экосистем.
Эволюция природных геосистем – их направленное, необратимое развитие, сопровождающееся качественными изменениями как вертикальной, так и горизонтальной структуры.
В ходе исторической эволюции не все природные компоненты одинаково быстро реагируют на изменение внешней среды. Часть из них несколько мобильна (воздушные массы, биота), а другие более инертны, консервативны (почвы, литогенная основа). Поэтому в современных геосистемах могут сохраняться остаточные, или реликтовые, черты прошлых эпох. Пример: пятнистость почвенного покрова в смешанных лесах – реликт ледниковой эпохи, когда была распространена вечная мерзлота. Природные геосистемы постоянно изменяются. Любая геосистема в своей структуре и функционировании изменяется адаптивно, т.е. подстраивается к новым условиям. Пример: приуроченность цветения большинства растений в средней полосе к периоду после таяния снега. Часто при адаптации к разным условиям одна и та же геосистема может быть представлена различными вариантами своей вертикальной и горизонтальной структуры, т.е. система меняет свои состояния.
Состояние природной геосистемы – определенный тип ее структуры и функционирования, ограниченный некоторым отрезком времени. Динамика природной геосистемы – смена ее состояний. Различают несколько видов ландшафтной динамики:
1. Динамика природных ритмов. Ритмика природной геосистемы – повторяемость в определенной последовательности различных ее состояний, отличающихся спецификой структуры и функционирования. Эти состояния периодически повторяются, т.е. ритмика геосистемы – обратимые изменения.
2. Динамика ландшафтных трендов. Ландшафтный тренд – современные направленные изменения природной геосистемы (например, заболачивание, осолончакование, опустынивание). Тренд – есть реакция системы на изменения внешней среды (климатические, неотектонические, гидрологические) или следствие спонтанного развития геосистемы. Тренд – современный срез ландшафтной эволюции, ее современное звено.
3. Динамика природных катастроф. К природным катастрофам относятся лавины, сели, обвалы, ураганы, извержения вулканов, наводнения, лесные пожары и т.п. Динамика природных катастроф происходит в сравнительно сжатые отрезки времени и влечет за собой разрушение или полное уничтожение биоты и почвенного покрова, некоторые изменения литогенной основы.
4. Динамика восстановительной сукцессии. После природной катастрофы ландшафт в течение нескольких десятков и даже сотен лет восстанавливает свою вертикальную и горизонтальную структуру. Этот процесс называется восстановительной сукцессией, а период, в течение которого он длится – периодом релаксации. Ландшафтная сукцессия – стадийные изменения природной геосистемы, возникающие вследствие природных или антропогенных нарушений и направленные на ее восстановление, приведение ее в относительно устойчивое (климаксовое) состояние.
5. Антропогенная динамика геосистем. Такая динамика обусловлена хозяйственной нагрузкой на геосистему – ускоренной эрозией и дефляцией почв, вторичным засолением почв на орошаемых участках в аридных условиях, дигрессией пастбищ, вырубкой лесов, заболачиванием подтопленных побережий водохранилищ, опустыниванием, загрязнением среды. Как правило, антропогенная динамика ведет к разрушению геосистем.
Динамика природных ритмов и восстановительных сукцессий являются видами стабилизирующей динамики ландшафта, остальные виды динамики ведут к необратимому качественному изменению или даже разрушению ландшафта.
В соответствии со стадиями промышленного производства возникают определенные тенденции изменения геоэкологических проблем:
Объем извлекаемых ресурсов и перерабатываемого сырья снижается;
Объем загрязняющих отходов, сбрасываемых в окружающую среду, сокращается;
Однако токсичность сбросов резко увеличивается, так что результирующее загрязнение может и не уменьшиться.
Промышленность влияет на все компоненты природы, однако степень воздействия также зависит от отрасли. Так, топливно-энергетический комплекс (ТЭК) является крупнейшим загрязнителем окружающей среды: предприятия ТЭКа выбрасывают в атмосферу почти половину всех вредных веществ (диоксида углерода, оксида углерода, оксид азота, оксида серы, твёрдых частиц и др). Черная и цветная металлургия, металлообрабатывающая промышленность сопровождается образованием металлургических шлаков и пыли (состав пыли: железо, оксидов кремния, кальция н алюминия, оксидов углерода, серы и магния), диоксид серы, оксид углерода, оксид азота и др. При этом лёгкая пром выделяет гораздо меньше загр веществ в основном в виде мелкодисперсной пыли.
Для борьбы с неблагоприятными геоэкологическими последствиями промышленного производства существует два принципиальных подхода:
Управление загрязнениями на конечной стадии производства (на конце трубы, малоотходное);
Системная перестройка производственного цикла (рециклинг)
Экономия сырья, материалов и энергии: внедрение более экологически и экономически эффективных производственных процессов, использование новых материалов, а также такие мероприятия как повышение теплоизоляции производственных помещений, установка более эффективного освещения, применение более легких грузовиков, и пр.
Увеличение степени использования промышленного продукта: организация вторичного рынка использованных товаров (автомобили, одежда и обувь, и др), сбор и переработка утиля (лом цветных и черных металлов, стекло, бумага, использованная упаковка и пр.), при соответствующем сокращении производства новых товаров.
Извлечение полезных продуктов из промышленных отходов.