Закони Баррі Коммонера
Завершити огляд та аналіз законів та принципів охорони довкілля можна "вінком" законів Баррі Коммонера (1974). Їх чотири.
1.Все пов'язано з усім. Це, по суті, загальнодинамічний закон, вичерпний законом внутрішньої динамічної рівноваги та правилом інтегрального ресурсу. Іншими словами — закон про екосистеми та біосферу.
2.Все треба кудись подіти. Це закон про те, що за будь-якої господарської діяльності відходи неминучі, і тому треба думати про те, щоб їх було менше і щоб виключити їх із біосферних циклів.
3.Ніщо не дається задарма. Закон говорить про те, що ми маємо бути готовими платити за наслідки своєї діяльності — енергією за додаткове очищення відходів, добривами за підвищення врожаю, санаторіями та ліками за погіршення здоров'я людини.
4.Природа знає краще. Закон співзвучний принципом неповноти наявної інформації. Він означає, що в жодному разі не можна намагатися підкорювати природу, а потрібно співпрацювати з нею, використовуючи біосферні закономірності.
Закони Б. Коммонера — це, скоріш, афоризми, ніж строго сформульоване становище, але вони хіба що завершують тривалий шлях від загальносистемних еколого-географічних закономірностей до узагальнень, близьких, зрозумілих сприймаються всім суспільством.
Класифікація антропогенних впливів
Розглянемо можливість систематизації всіх видів антропогенних впливів на природне середовище та його біосферу, враховуючи величезну різноманітність їх. Однак серед них можуть бути виділені пріоритетні види, що виявляються найвиразніше і піддаються параметричним оцінкам. Вочевидь, що до них мають бути віднесені стійкі у часі впливу, у яких змінюються природні умови великих географічних просторах.
Отже, класифікація антропогенних впливів, що складається із трьох класів.
До першого класудоцільно віднестивсі види емісійних впливів, тобто всі види викидів забруднюючих природне середовище речовин у всі його сфери (повітряний басейн, поверхня ґрунту, водойми всіх типів і т.д. д.). Цей клас включає викиди всіх видів джерел забруднень — площадних, локальних, грунтових. Як забруднювачі можуть бути газоподібні, рідкі та тверді речовини в диспергованому (подрібненому) стані.
До другого класувіднесемофоново-параметричні дії. Принципова особливість таких впливів полягає в рівномірному їх розподілі на значних просторах поверхні планети та навколишніх геосфер. Це теплове, радіоактивне, іонізаційне, шумове забруднення. Вони можуть бути кількісно оцінені у будь-якій точці простору шляхом прямих вимірів їх параметрів.
Найбільш велика група впливів антропогенного походження становитьтретій клас- целандшафтно-деструктивні впливи. Вони поєднують усі види спрямованої чи ненавмисної зміни ландшафтів. До них належать вирубування лісів, зникнення біологічних видів, урбанізація, введення агроценозів замість природних біоценозів та багато інших форм деструкції природних (природних) ландшафтів.
Розглянемо докладніше підкласи антропогенних впливів на природне середовище, які ми виділяємо всередині названих трьох класів.
Емісійні діїподіляються на: викиди газоподібних речовин в атмосферу; викиди аерозолів в атмосферу; седиментацію забруднень на поверхню ґрунту, води та льодовиків; випуски рідких та диспергованих (частково розчинених) твердих речовин у всівиди водойм, включаючи акваторію Світового океану.
Існує безліч оцінок величини сумарного забруднення емісійними впливами як планети загалом, і її окремих регіонів. Наведемо лише оцінку ООН: у 1990-х роках на кожного з людей, що живуть на планеті, припадає до 3 т викидів усіх видів за рік. Отже, ця величина досягає 2,0 * 10?
У свою чергу підкласи емісійних антропогенних впливів класифікуються за групами.
Перший підклас - газоподібні викиди в атмосферу - підрозділяється на такі групи: нейтральні газові викиди, токсичні газові викиди, термодинамічно-активні газові викиди. Останні іноді називають малими газовими складовими (МГС) атмосфери.
Другий підклас -викиди аерозолів в атмосферу- підрозділяється на дві групи: неорганічні рідкі та тверді частинки, органічні рідкі та тверді частинки.
Третій підклас - аерозолі, що седиментуються на поверхнях (літосфери, гідросфери, кріосфери), - розділяється за ступенем дискретності. Від розміру аерозолів залежить швидкість їхнього осадження з точок викидів, розташованих над рівнем поверхні.
Четвертий підклас викидів -випуски рідких і частково розчинених твердих речовин у всі види водойм- поділяється за ступенем біологічної токсичності, а також за біогенними властивостями, що залежать від іонного складу.
Фоново-параметричні антропогенні діїмають, принаймні, чотири підкласи. Перший — цевпливи, що призводять до нагрівання всіх геокомпонентів природного середовища, пов'язаного з підвищенням ентропії всієї системи геооболонок. Причина такого явища є очевидною.
Людство має в своєму розпорядженні величезну кількість енергоносіїв, що витрачаються. згоряннявуглеводневого палива, джерела гідро- та вітроенергії, атомні та теплові станції складають основу промислового виробництва та життєзабезпечення суспільства. Однак відсутність механізмів та пристроїв з коефіцієнтом корисної дії, що дорівнює одиниці, призводить до того, що значна частина енергії йде на підвищення температури середовища. Іншою стороною цього процесу за умов відносної системної закритості природного середовища є підвищення ентропії як міри статистичної невпорядкованості.
Важливо вказати на дві обставини, пов'язані з тепловим впливом. По-перше, джерела його розташовані на земній поверхні вкрай нерівномірно. Так, у сильно урбанізованих областях Західної Європи та США величина енергії, що використовується промисловістю, транспортом, комунальними установами, сягає 0,1% і більше від сонячної постійної. По-друге, кожні 15—20 років кількість використовуваних енергетичних потужностей Землі зростає вдвічі. За таких умов слід очікувати на стійку тенденцію підвищення середньопланетарної температури повітря, вод Світового океану, поверхні ґрунту. Цей ефект оцінюється величиною 0,1—0,3 ºС.
Другий підклас фоново-параметричних впливів пов'язаний зі збільшенням радіоактивного фону природного середовища в результаті діяльності атомної енергетики та випробувань ядерної зброї. Оцінки показують, що до початку 1990-х років загальний (глобальний) фон радіації підвищився в 4-10 разів у порівнянні з природним тлом, зумовленим еманацією радону з глибин літосфери. Особливо небезпечний процес викиду радіонуклідів при позаштатних ситуаціях, що виникають у реакторах атомних електростанцій та інших видах реакторів. Трагічні наслідки Чорнобильської катастрофи відомі. Слід зазначити, що сучасна наука ще можедосить достовірно оцінити біологічні наслідки збільшеної радіоактивності природного середовища майбутніх поколінь.
Третій підклас фоново-параметричних впливів на природне середовище і особливо його біосферу становлять шумові впливи. Цей вид забруднення й нині ще привернув уваги дослідників. Тим часом вплив шумів підвищеного рівня катастрофічно позначається на біологічних умовах життя. За оцінками фахівців Інституту гігієни США, збільшення рівня шумів, що постійно випробовується, на 20—30 дБ вище норми (30—40 дБ) скорочує тривалість життя на 3—5 років, пригнічує розумову діяльність людини. А у 35 містах колишнього СРСР із населенням понад 100 000 осіб перевищення норми шумів сягає 15—45%. При цьому необхідно наголосити, що адаптація організму до шумів неможлива. Відзначено, що побутові та промислові шуми є одним із головних факторів скорочення чисельності популяцій низки видів птахів в ареалах міст.
Четвертий підклас фоново-параметричних впливів виявляється узміні іонізаційного стану природного середовища, головним чином верхніх шарів атмосфери,під впливом низки виробничих процесів.
Відомо, що незбуреним станом атмосфери відповідає перевищення кількості негативних іонів над числом позитивних в одиниці обсягу повітря (норма так званого коефіцієнта уніполярності K=n-/n+ становить 2,0-4,0). Це становище благотворно позначається на деяких біохімічних та фізіологічних процесах у живих організмів, у тому числі й у людини. Потужним джерелом негативних іонів є рослинність. Забруднена атмосфера змінює загальну кількість іонів, і в ній переважають позитивно заряджені іони, що має ефект токсичності повітря.значно менше одиниці).
Іншим наслідком цього виду впливів є зниження атмосферою провідності короткохвильових електромагнітних коливань у шарі, що називається іоносферою. Такий ефект відомий як «погіршення чутності радіохвиль».
Третій клас антропогенних впливівмає чітко виражений географічний аспект. Адже йдеться про порушення властивостей природних ландшафтів — критеріального поняття фізичної географії. Можна виділити безліч різних форм впливів цього класу. Ми навіть не намагатимемося це зробити, обмежившись за принципом пріоритетності лише деякими з них. Ландшафтні деструкції, як ніякий інший вид впливу, не тільки руйнівно впливають на геофізичні (абіотичні) фактори, такі як клімат, режим опадів і т. д., а й безпосередньо ведуть до катастрофічних змін біотичних характеристик екосистем. Є ще одна важлива обставина. Емісійні викиди є неминучою «тіньовою» стороною діяльності. Тут же ми маємо справу головним чином із спрямованими впливами, що відображають потреби споживача природних ресурсів, у ролі яких виступають природні ландшафти.
Першим підкласом ландшафтно-деструктивних впливів справедливості вважаєтьсяурбанізація. Вказують на три основні характеристики цього процесу: зростання та розвиток міст зі збільшенням частки міського населення, придбання сільською місцевістю рис, властивих містам, і, нарешті, підвищення ролі міст у розвитку суспільства. До 2020 року очікується, що площа міст займе понад 20% усієї життєпридатної території суші.
Другий підклас ландшафтно-деструктивних впливів пов'язаний із заміною природних біогеоценозів агроценозами. Створювані для отриманнявисоковрожайних сільськогосподарських культур агроценози, за своєю суттю, є деградованими екосистемами, з яких примусово вилучено багато рослинних (та тварин) спільноти. Тому, як зазначалося вище, без систематичних внесень енергетичних ресурсів самостійне існування агроценозів як стійких екологічних систем неможливе. Площі, зайняті агроценозами від 60° пн. ш. до 60 ° пд. ш., становлять понад 23% усієї поверхні суші.
Розрахунки показують, що з забезпечення продуктами харчування кожного жителя нашої планети потрібно 0,4—0,5 га землі за сучасних, близьких до граничним, рівнях врожайності. До 2000 така величина буде вже недосяжною в умовах богарного землеробства. Це неминуче веде до розширення масштабів наступного підкласу впливів.
-меліорації та іригації природних ландшафтів.
Близько 2 млн. км суші до початку 80-х років було піддано різним меліоративним заходам. З того часу щорічні темпи приросту іригації становлять 2,5%. Основним екологічним наслідком цього є зміна мікро- та мезоклімату регіонів іригації. За оцінками, альбедо у різних широтних зонах змінюється від -6 до -11%, що призводить до нагрівання поверхонь і зростання випаровування. Інше екологічне слідство пов'язане з порушенням водного балансу, умов фільтрації та теплового режиму ґрунтів. Крім цього, меліорація та іригація збіднюють рослинний та тваринний світ, змінюють структуру екосистеми загалом. У географічній науці цю проблему вивчає її самостійний відділ - меліоративна географія.
Вкажемо ще на процеси опустелювання, вони особливо небезпечні в районах освоєння лісових масивів екваторіальної та тропічної зон. Прикладом заміни степового ландшафту на пустелі є, зокрема,Калмикія, біологічна продуктивність якої внаслідок надмірного розвитку скотарства, меліорації та інших негативних процесів зменшилась порівняно з 1930 р. на 70%.
Руйнування природних ландшафтів супроводжує також гірничодобувна промисловість, особливо при відкритих, кар'єрних формах видобутку сировини. Дефіцит у водопостачанні призвів до порушення балансу підземних вод, виснаження їх запасів, погіршення якості ґрунтів. Можна ще перелічити безліч процесів нераціонального використання природних ресурсів, які ведуть погіршення екологічної ситуації. При цьому існує зв'язок між, начебто, віддаленими елементами природного середовища. Наприклад, втрата рекреаційної спроможності багатьма районами стала результатом створення водосховищ на таких рівнинних річках, як Волга та Дніпро. Антропогенні забруднення річок та шельфових районів Світового океану зменшили рибні запаси. Наслідком цього є міграція багатьох форм тваринного світу, які втратили трофічні зв'язки у цих регіонах.
Класифікація антропогенних впливів дозволяє внести певний порядок у розуміння множинності зв'язків усередині компонентів природного середовища та просторово-часової природи екзогенних процесів, що протікають у ній.