Параметрические(физические)загрязнения.

 

Загрязнения, связанные с изменением физических параметров среды (температура, освещенность, радиация, электромагнитные излучения, шум, концентрация аэроионов и т.д.), называют параметрическими.

Тепловые загрязнения проявляются в повышении температуры окружающей среды, возникающей в результате отвода тепла от мощных источников энергии (крупные города, ТЭС). Известны случаи гибели рыбы в результате повышения температуры водоемов при сбросах теплых вод (Костромская ГРЭС, 2001 г). Тепловое загрязнение водоемов и воздушного бассейна приводит к изменению видового состава биоценозов. Например, средняя годовая температура в Москве превышает температуру в Подмосковье на 4^оС. Большую проблему создают тепловые загрязнения в масштабах планеты. Нарушение баланса между получаемой и излучаемой Землей энергией ставит предел увеличению энергопотребления. Даже устранение причин парникового эффекта не позволит существенно увеличить производство энергии любыми способами, даже не дающими химических загрязнителей. Согласно некоторым расчетам рост душевого потребления энергии всеми жителями Земли до размеров энергопотребления в США невозможен из-за недопустимого повышения температуры планеты. Это означает, что достижение уровня жизни населения высокоразвитых стран всем населением Земли при современном уровне и качестве энергопотребления и численности населения планеты невозможно по объективным причинам.

Нарушения естественного режима освещенности может вести к аномалиям в развитии и жизни организмов.

Шумовые загрязнения воздействуют на организм человека, вызывая повышенную утомляемость, снижение умственной активности, понижение производительности труда, развитие желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых и нервных заболеваний. Воздействие шума на организм зависит от уровня интенсивности, измеряемого в децибелах (дБ) и частоты (Гц). Звуки с уровнем выше 120÷130 дБ приводят болевым ощущениям и травмам в слуховом аппарате (акустическая травма). При ~186 дБ происходит разрыв барабанных перепонок, а при ~196 дБ – повреждение легочной ткани. Постоянные шумы с уровнем ~50÷60 дБ в дневное время оказывают негативное воздействие на нервную систему человека. В ночное время аналогичное воздействие оказывает шум с уровнем ~30÷40 дБ. Высокочастотные шумы (f>1000 Гц) переносятся хуже, чем низкочастотные (f<400 Гц). Инфразвук (f=4÷12 Гц) даже при невысоких уровнях оказывает негативное воздействие на организм: возникают утомление, чувство страха, головные боли, головокружение и др. Ультразвук (f>20000Гц) ведет к нарушениям деятельности нервной системы, изменению сосудистого давления, состава и свойств крови и др.

Последствия воздействия шума на организм человека существенно зависят от возраста и состояния здоровья, вида трудовой деятельности, психологического и физиологического состояния человека в момент воздействия и других факторов. Впрочем, сказанное применимо к воздействию на организм человека любого неблагоприятного фактора.

Электромагнитные загрязнения возникают при работе различных генераторов, трансформаторов, антенн, микроволновых печей, мониторов компьютеров, измерительных приборов. Источниками электромагнитных полей являются также атмосферное электричество, излучение Солнца, высоковольтные линии электропередач, устройства защиты и автоматики и т.д. Электромагнитные поля могут воздействовать на организмы, в том числе и человека. Характер последствий зависит от напряженности полей, частоты излучения, плотности потока энергии, размера облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма. Наиболее интенсивное воздействие электромагнитные поля оказывают на мозг, желудок, желчный и мочевой пузырь, почки. Ткани организма поглощают энергию электромагнитного поля, что сопровождается повышением температуры. При плотности потока энергии выше 10 мВт/см² происходит перегрев организма. При длительном воздействии электромагнитных полей с меньшей интенсивностью возможны нарушения функций сердечно-сосудистой системы, обмена веществ, изменения состава крови, возникновение повышенной утомляемости, нарушений сна и т.д. Нет вполне достоверных данных о воздействии на организм человека электромагнитных полей, возникающих при работе бытовой аппаратуры (телевизоры, радиотелефоны, компьютеры и т.д.). Периодически появляются публикации о негативном воздействии этих приборов на органы зрения, центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, о повышении опасности заболевания раком крови или мозга у пользователей приборов. Работа оператора компьютера признана работой с повышенной вредностью, но не вполне ясно является ли источником повышенной опасности электромагнитное излучение или иные факторы (технически несовершенные мониторы, повышенная напряженность труда, понижение концентрации отрицательных ионов в воздухе и др.). Отметим, что для ряда групп населения вполне реальную и серьезную угрозу представляет повышенный уровень электромагнитного излучения Солнца в периоды его повышенной активности.

Ионизирующее излучение воздействует на организмы через повреждения на молекулярном уровне. Примерами ионизирующего излучения могут быть ультрафиолетовая компонента излучения Солнца, рентгеновское излучение, компоненты радиоактивного излучения (α, β, γ, нейтронное). Ионизирующее излучение обладает высокой энергией, достаточной для разрушения молекул веществ, составляющих живой организм. Ионизирующее излучение в малых дозах ведёт прежде всего к генетическим повреждениям в результате мутаций. Это может вести возникновению раковых заболеваний или мутаций у потомства. При больших дозах, помимо генетических, имеют место соматические повреждения: ожоги, выкидыши, лучевая катаракта, раковые заболевания. В зависимости от дозы облучения возникает хроническая или острая лучевая болезнь или быстрая гибель организма. Наиболее устойчивыми к действию ионизирующего излучения являются простейшие организмы (вирусы, микробы), а наименее устойчивыми – высшие, в том числе и человек.

В результате применения ядерного оружия США в Япония, многочисленных испытания ядерного оружия в атмосфере в течение почти двух десятилетий, ряда аварий на ядерных объектах, в том числе и на Чернобыльской АЭС, поверхность Земли оказалась загрязненной радиоактивными изотопами. Много говорилось об ущербе, нанесенном аварией в Чернобыле, однако нет доступных оценок общего ущерба, нанесенного человечества с начала ядерной эры. Поэтому нелишним оказывается радиационный контроль, например, продуктов питания.

 

Биологические загрязнения

Биологические загрязнения могут быть вызваны различными организмами от простейших (вирусов и микробов) до растений и животных. Наиболее опасны загрязнения патогенными (вызывающими заболевания) вирусами и микробами. Непатогенные и условно-непатогенные микроорганизмы присутствуют повсеместно, и жизнь на Земле была бы без них невозможна. В организме человека обитают огромное количество микроорганизмов. Многие из них необходимы для нормальной жизнедеятельности, например микрофлора кишечника, вырабатывающая ферменты, необходимые для пищеварения, некоторые незаменимые аминокислоты, витамины и др. При неправильном применение антибиотиков микрофлора кишечника может быть в значительной степени уничтожена или нарушен ее видовой состав, что ведет к болезни – дисбактериозу. Ослабление защитных сил организма (переохлаждение, недостаточное питание, переутомление, нервные перегрузки и т.д.) может вызвать увеличение численности патогенных или условно-патогенных видов микроорганизмов, что вызывает заболевания (ОРВИ и др.).

К биологическим загрязнениям могут быть отнесены новые для данной экосистемы виды организмов, если они нарушают сложившееся в экосистеме равновесие. Актуальным для нашего региона примером является занос в 1973 г колорадского жука. Другой пример – занос на территорию юга России амброзии – злостного карантинного сорняка засоряющего посевы всех культур. Амброзия сильно истощает и иссушает почву, заглушает посевы. Пыльца амброзии вызывает заболевание – сенную лихорадку. Опаснейшим вредителем в Австралии стал завезенный из Европы кролик.

К загрязнителям внутренней среды человека относятся пищевые продукты, получаемые нетрадиционным путем. К ним относятся например маргарин, получаемый химическим синтезом из растительных жиров. В маргарине присутствует большое число конформационных изомеров, несвойственных для природных продуктов. Широко используются для производства продуктов питания белки, получаемые из нефтепродуктов и других видов нетрадиционного сырья микробиологическим синтезом. Такие белки содержат компоненты, нетипичные для природных продуктов (D – изомеры, жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода и др.). В последние годы появилось множество продуктов, получаемых с использованием сортов растений и пород животных, модифицированных с использованием генной инженерии. Эти продукты неизбежно содержат вещества, необычные для человеческого организма. Вопрос о среднесрочных и отдаленных последствиях использования в пищу этих продуктов является открытым. В США и ряде других стран приняты законы об обязательной специальной маркировке продуктов, получаемых с использованием генной инженерии. Потребитель получает в этом случае свободу выбора. В России такой закон отсутствует.

Проблема качества продуктов питания в самом широком смысле этого слова чрезвычайно актуальна в современном мире. Чрезвычайно широкое использование различных добавок различного, в том числе и синтетического, происхождения (красители, консерванты, ароматизаторы и т.д) может иметь труднопредсказуемые последствия для организма.

 

Информационные загрязнения.

Этому виду загрязнения не уделяется должное внимание. Более того, право на загрязнение информационного пространства закреплено законодательно во многих странах и известно под названием свободы слова. Наиболее эффективная система власти - демократия основана на свободе слова. В тоже время, безграничная свобода слова, также как и серьезные ограничения этой свободы наносят ущерб, как отдельной личности, так и всей популяции человека. Сложно в масштабах государства или тем более всей популяции человека выработать законодательные ограничения свободы слова. В настоящее время эта проблема решается на уровне особи. Оценка степени актуальности, значимости, достоверности информации выполняется отдельной личностью. При этом нужно всегда помнить о гигантских размерах информационного загрязнения окружающей среды.

 

Мониторинг окружающей среды

Под мониторингом состояния окружающей среды, и, в первую очередь, загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, понимают комплексную систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий (академик РАН Ю.А.Израэль, 1974 г).

Основными задачами мониторинга окружающей среды (экологического мониторинга) являются:

1) наблюдение за источниками антропогенного воздействия;

2) наблюдение за факторами антропогенного воздействия;

3) наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

4) оценка физического состояния природной среды;

5) прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Целью мониторинга является своевременное принятие решений и реализация практических мер, направленных на сохранение параметров окружающей среды в приемлемых границах.

Существует классификация мониторинга по объектам наблюдения, по факторам, источникам и масштабам воздействия, по характеру обобщения информации, по методам наблюдения.

Классификация по объектам наблюдения: атмосферный, воздушный, водный, почвенный, климатический мониторинг, мониторинг растительности, животного мира, здоровья населения и т.д.

Классификация по факторам воздействия: ингредиентный мониторинг (мониторинг химических загрязнителей), параметрический мониторинг (мониторинг различных природных и физических параметров – температура, электромагнитное излучение, ионизирующее излучение, шумовые загрязнения и т.д.).

Классификация по источникам загрязнения: мониторинг точечных стационарных источников (трубы газовых выбросов и жидких стоков предприятий, городов), точечных подвижных источников (транспорт), пространственных источников (населенные пункты, поля с внесенными химическими соединениями, водоемы).

По масштабам воздействия различают пространственный и временной мониторинг.

Классификация по характеру обобщения информации:

1) Точечный (импактный) – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах;

2) локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

3) региональный – мониторинг процессов и явлений в пределах какого-либо региона, где возможны отличия этих процессов и явлений от базового фона, характерного для всей биосферы;

4) национальный мониторинг в масштабах страны;

5) базовый (фоновый) мониторинг за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

6) глобальный – мониторинг общемировых процессов и явлений в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях.

Классификация по методам наблюдения: химический, физический, биологический, экобиохимический, геологический и дистанционный мониторинг.

Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом атмосферы, осадков, вод водоемов и подземных вод, почв, донных отложений, растительности и организмов и контроль за динамикой распространения и изменения концентраций химических веществ ^_ загрязнителей. Задачей глобального химического мониторинга является определения фактического уровня содержания загрязняющих химических веществ в окружающей среде.

Физический мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (наводнения, землетрясения, вулканическая деятельность, смерчи, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.).

Биологический мониторинг включает зоологический, ботанический и антропологический. По состоянию популяций организмов судят об изменениях в среде. В антропологическом мониторинге выделяют медико-биологические и социальные направления. Биологический мониторинг нередко проводят с помощью биоиндикации. Он заключается в оценке уровня вредных воздействий по состоянию некоторых мхов и лишайников, способных изменять цвет и некоторые другие свойства под действием загрязнителей.

Экобиохимический мониторинг основывается на оценке химической и биологической составляющих окружающей среды.

Геофический мониторинг – наблюдение за состоянием подземных вод и земной коры до глубины в 15 км. Это имеет важное значение, например при решении вопросов о строительстве объектов с высоким уровнем техногенной опасности (АЭС, гидроэлектростанции, плотины и т.д., особенно в сейсмоопасных регионах).

Дистанционный мониторинг – система мониторинга с использованием приборов, способных измерять параметры окружающей среды на расстоянии. Разновидностями дистанционного мониторинга являются авиационный и космический мониторинг. Используется обычно для контроля состояния атмосферы, поверхности Земли и в геологическом мониторинге.

Инженерно-экологический мониторинг – включает систему наблюдений за антропогенными изменениями природной среды и прогнозирование ее состояния (экологический мониторинг) и систему оценки техногенного источника и экологического риска в процессе функционирования объекта (геотехнический мониторинг).

Комплексный экологический мониторинг окружающей среды предполагает всестороннее наблюдение за экосистемой (биосферой). Объем получаемой при комплексном экологическом мониторинге информации должен быть достаточен для получения показателей, необходимых для оценки соблюдения экологических нормативов, выявления причин изменения показателей и определения мер для достижения нормативов.

Идея создания глобальной системы мониторинга окружающей среды была выдвинута еще в 1972 г, однако до настоящего времени система не создана по различным причинам. В России действуют ведомственные системы мониторинга Росгидромета (служба наблюдения за загрязнением окружающей среды), Роскомвода (служба мониторинга водных ресурсов) и Роскомзема (служба агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнений сельскохозяйственных земель). Единый орган мониторинга окружающей среды отсутствует.

Критерии оценки качества окружающей среды. Существуют две системы оценки качества окружающей среды. Первая из них основана на определении предельно допустимых концентраций вредных веществ в различных средах. Величины ПДК зависят не только от химической природы вещества, но и от условий воздействия вещества на организм (человека). Существует система предельно допустимых концентраций вредных веществ в различных средах. Для характеристики воздушной среды используют:

ПДК_р.з. – предельно допустимая концентрация веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³. Эта концентрация при ежедневной 8 часовой работе, но не более 41 часа в неделю,в течение всего трудового стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений, обнаруживаемых современными методами;

ПДК_м.р. – предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест, мг/м³. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека;

ПДК_с.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м³ . Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного действия при неограниченно продолжительном вдыхании.

В водной среде используют:

ПДК_в – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового пользования, мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования;

ПДК_в.р. – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей, мг/л.

Помимо этих показателей суммарное количество загрязнений воды характеризуют следующими показателями:

БПК – биологическая потребность в кислороде – количество кислорода, использованного при биохимических процессах окисления органических соединений за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 суток), мг О₂/л воды;

ХПК – химическая потребность в кислороде, определенная дихроматным методом, т.е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого дихромата калия, необходимого для окисления всех восстановителей, окисляемых этим методом, содержащихся в воде, мг О₂/л воды.

Отношение БПК/ХПК характеризует эффективность биохимического окисления загрязнителей.

Существуют и другие показатели качества воды.

Допустимый уровень загрязнения почвы характеризуется:

ПДК_п – предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на способность почвы к самоочищающую;

ПДК_пр (ДОК) – предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вещества в продуктах питания, мг/кг.

При одновременном присутствии нескольких загрязнителей их суммарное воздействие может быть различным. Возможно ослабление или усиление действия одного вещества другим, или сходное воздействие на организм (эффект суммации). Примерами могут быть фенол и ацетон, формальдегид и оксид азота (IV).

В качестве критерия качества окружающей среды используют также ПДЭН – предельно допустимую экологическую нагрузку. Для водных стоков это ПДС – предельно допустимый сброс, г/с, а для газовых выбросов –ПДВ –предельно допустимый выброс, г/с. Величины ПДС и ПДВ определяют количества вредных веществ, которые при попадании в водный или воздушный бассейн не приведут к превышению соответствующих ПДК. Эти величины используют для характеристики предприятий и их включают в паспорт предприятия.

Оценка качества экосистем. Экосистема чрезвычайно сложна и характеризуется большим числом параметров. С точки зрения человека экосистема должна обеспечивать комфортные условия его существования. Понятие комфортных условий для каждой особи человека имеет разное наполнение и, обычно, не подразумевает право на комфортные условия даже для других особей того же вида. По этой причине рассмотрим оценку качества экосистемы, предложенную С. Шварцем. В ее основе пять показателей: биомасса, продуктивность, помехоустойчивость, скорость обмена, скорость приспособления, резервирование.

Биомасса всех составляющих экосистемы должна быть высокой. Преобладание биомассы одного компонента над биомассой другого нежелательно, особенно преобладание фитомассы над зоомассой. Это обеспечивает синтез достаточного количества кислорода и равновесие продуктов животного и растительного происхождения. Нарушение равновесие между биомассами компонентов ведет к нарушению экологического равновесия.

Система должна обладать высокой продуктивностью, т.е. выход продукции необходимого компонента относительно его биомассы должен достигать максимума. Это требование позволяет удовлетворять потребности в данном компоненте и сохранять систему.

Система должна быть устойчивой в широком диапазоне внешних условий, т.е. изменение параметров внешней среды не должно разрушать систему. Антропогенное воздействие поставило многие экосистемы на грань устойчивости.

Обмен веществ и энергии должен протекать с большой скоростью. Это является условием большой биомассы и высокой продуктивности системы.

Все экосистемы обладают способностью к эволюции, т.е. способностью к приспособлению к изменяющимся условиям среды. Вопрос заключается в соответствии скорости эволюции скорости происходящих изменений. Если эти скорости сравнимы, то система остается устойчивой. В ином случае одна система заменяет другую. Эволюция существенно ускоряется в настоящее время. Во-первых, появилось большое количество факторов, обладающих мутагенным действием (синтетические вещества, радиация), что ведет к более частым мутациям организмов, и следовательно, к ускорению эволюции. Во-вторых, развитие молекулярной биологии привело к разработке техники воздействия на генетический аппарат организмов для целенаправленного получения необходимых качеств. Открыт ген, отвечающий за эволюцию. Получены первые организмы, которые можно рассматривать как новые виды, например, насекомые с конечностями ракообразных. Быстрый прогресс биологии приведет к совершенно новой ситуации в биосфере, предсказать которую, в соответствии с принципом эмерджентности, невозможно. Биологические объекты, в отличие от объектов техники, с трудом поддаются контролю. Так Чернобыльская катастрофа была быстро локализована, а последствия минимизированы. Вирус СПИДа появился примерно в то же время, однако до сих пор средства для радикального лечения этой болезни не получены. Число жертв СПИДа и материальный ущерб от этой болезни намного превышает ущерб от любой техногенной катастрофы.

Техносфера.

Развитие производительных сил в ХХ веке привело к тому, что определяющим фактором равновесия в биосфере стал человек и созданная им техника. Возникли понятия техносфера и экология техносферы. Существует определение, согласно которомупод техносферой следует понимать регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств, в целях наилучшего соответствия своим материальным или социально-экономическим потребностям.

Техносфера может быть определена также как регион биосферы, в котором техническое воздействие является постоянным фактором экосистемы. Строго говоря, результаты воздействия техники на окружающую среду обнаружены везде, даже в глубинных районах Антарктиды. Однако под техносферой понимают только те регионы, где техника и ее воздействие являются постоянным компонентом среды обитания человека. Таким образом к техносфере относятся все регионы присутствия человека, за исключением крайне немногочисленных районов проживания человека в условиях, близких к первобытным (некоторые области Латинской Америки, Африки и др.).

Техносфера является продуктом развития науки и техники. Основным отличием техносферы от биосферы является постоянное воздействие на организмы и, прежде всего человека, разнообразных факторов техногенного происхождения. Появление техносферы относят к середине XIX в. Основными факторами превращения биосферы в техносферу являются:

1) демографический взрыв (высокие темпы роста численности населения Земли;

2) высокая степень урбанизации населения;

3) повышение уровня потребления материальных ресурсов (повышение уровня жизни населения);

4) рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

5) интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

6) развитие транспорта;

7) рост расходов на цели, не связанные непосредственно с обеспечением первоочередных потребностей человека (военные цели, развлечения и т.д.).

Демографический взрыв. Увеличение производства продуктов питания в результате развития науки и техники, достижения фармацевтической химии и медицины, улучшение условий труда и быта привели к увеличению продолжительности жизни человека. При высоком уровне рождаемости в целом ряде регионов Земли (Азия, Африка, Латинская Америка) и отдельных слоях населения (последователи ислама и некоторых других конфессий, цветное население высокоразвитых стран), это привело к быстрому росту населения Земли (табл. 2.1). Существует несколько точек зрения на

Таблица 2.1. Рост численности населения Земли

год	Население, млн
15000 до н.э.
7000 до н.э.
2000 до н.э.
	>6000

проблему численности населения Земли. Наиболее известная – теория Мальтуса (мальтузианство), согласно которой население увеличивается в геометрической прогрессии, а средства существования – в арифметической. Результатом является наличие абсолютного избытка населения по сравнению с количеством средств существования. Теория была создана в 1798 г. и основывалась на законе убывающего плодородия почвы. Закон вполне справедлив в условиях примитивного земледелия, но не действует в условиях современного сельского хозяйства, когда уровень плодородия и производства сельскохозяйственной продукции определяется прежде всего не уровнем естественного плодородия, а уровнем используемых технологий и уровнем энергообеспеченности (энергетического субсидирования) сельскохозяйственого производства. В настоящее время в мире существуют одновременно огромное перепроизводство сельскохозяйственной продукции в одних странах и дефицит продовольствия в отдельных регионах мира или даже для отдельных слоев населения.

Другой подход к проблеме численности населения основан на технических расчетах максимальной численности населения, которая может существовать на Земле при существующем уровне развития науки и техники и заданном уровне потребления материальных благ. Оценки последних десятилетий колебались в пределах от 2 до 20 млрд. человек. Очевидно, что число будет определяться, прежде всего, уровнем и структурой потребления материальных благ. При минимальном уровне потребление (минимальная потребительская корзина, физиологический минимум) численность населения может намного превышать нынешний уровень. При уровне потребления, существующем в США и других высокоразвитых странах (ВВП>20000 $/год, 25 стран) существующая сейчас численность населения избыточна по объективным причинам. Очевидно, что задача определения и регулирования численности человечества в условиях существования огромного числа суверенных государств и весьма сложной структуры населения Земли решена быть не может. Однако, глобализация экономики и создание наднациональных органов управления, базирующихся на мощи отдельных государств, производственных и финансовых структур могут сделать постановку этой задачи актуальной, а ее решение экономически, политически, организационно и технически вполне осуществимым в не слишком отдаленной перспективе.

Существуют и иные точки зрения на регулирование численности человечества (фашизм, геноцид, евгеника и др.). Некоторые из них осуждены и запрещены законодательно, другие могут получить новое значение в связи с последними достижениями биологии (клонирование, создание искусственной матки, получение сперматозоидов из клеток различных тканей и др.).

Урбанизация. Процесс переселения человека в более крупные поселения (урбанизация) получил колоссальное ускорение в ХХ веке. Темпы урбанизации в 2 раза превышали темпы роста населения. Степень урбанизации в мире достигает ~80%. Очевидно, что в ближайшие годы эта цифра возрастет. Особенностью урбанизации является более быстрый рост крупных городов с население более 1 млн. за счет малых населенных пунктов. Условия крупного города обеспечивают более полное удовлетворение почти всех потребностей человека, большую независимость и защищенность человека, и, наконец, более высокую производительность труда и более высокий уровень жизни. Процесс урбанизации сопровождается ухудшением условий жизни, ростом загрязненности окружающей среды, скученности, повышением опасности техногенных катастроф. Негативным последствием урбанизации является резкое повышение потребления энергии и воды при аналогичном увеличении производства разнообразных отходов. Объективные показатели свидетельствуют о повышении уровня заболеваемости, резком снижении рождаемости, уменьшении продолжительности жизни в городах по сравнению с сельской местности. Очевидно, что все эти факторы приведут в ближайшее время к возникновению динамического равновесия в процессе урбанизации.

Повышение уровня жизни населения. Повышение материального уровня жизни человека является наиболее заметным результатом развития науки и техники в ХХ веке и, одновременно, основной причиной появления техносферы и загрязнения окружающей среды. Материальный уровень жизни современного человека в большинстве стран мира несопоставим с материальными благами, доступными сто лет назад зажиточным слоям самых высокоразвитых стран мира. Перестало быть проблемой обеспечение основных потребностей человека в пище, одежде, крыше над головой. Стали общедоступными образование, вплоть до высшего, медицинская помощь на немыслимом ранее уровне, достижения культуры, возможности перемещения. Доступ к информации приобрел фантастические размеры, невообразимые даже 20 лет назад. Искусственно создано огромное количество ненужных, а порою даже вредных, потребностей. Все это привело к колоссальному росту материального производства, которое сопровождается рядом побочных явлений, угрожающих существованию человека. Уровень развития производительных сил во многих странах давно превосходит необходимый уровень. Рыночная экономика, решая вопросы обеспечения человека всем необходимым, не может решить проблему избыточного и нерационального производства. Более того, существование этой проблемы даже не признается. Она возникнет, вероятно, только при появлении явных признаков исчерпания ресурсов Земли.

Рост потребления и концентрация энергетических ресурсов. Рост материального производства обеспечивается опережающим ростом производства энергии. Основным источником энергии является ископаемое топливо. Одновременно, сжигание нефти и угля дает основную массу выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду. Предел развитию материального производства будет поставлен только достижением предела производства энергии. Одновременно с ростом производства энергии происходит концентрация мест ее производства и потребления. Существование человека в урбанизированном пространстве стало невозможным без постоянного производства и потребления все большего количества энергии.

Интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства. Промышленное производство в ХХ веке удваивалось примерно каждые 12-15 лет. В таком же темпе увеличивается вовлечение в производство природных ресурсов и выбросы отходов производства в окружающую среду. Современное сельское хозяйство помимо высокой энергоемкости характеризуется использованием разнообразных химических препаратов (удобрения, средства борьбы с вредителями и болезнями). Это сильно влияет на состояние биосферы, прежде всего биомы, и ведет к превращению биосферы в техносферу.

Развитие транспорта. Возможности транспорта за последние 150 лет возросли колоссально. Именно транспорт обеспечил возможность перемещения огромных потоков товаров и людей в любые регионы земного шара и превращения замкнутых, региональных экономик в экономику мировую. Одновременно, транспорт потребляет огромные количества энергии и производит аналогичные количества загрязняющих веществ. По площади воздействия на окружающую среду транспорт занимает лидирующее положение среди современной техники.

Рост расходов на цели, не связанные непосредственно с обеспечением первоочередных потребностей человека (военные цели, развлечения и т.д.). Человечество несет колоссальные расходы на военные цели. В бюджетах стран на эти цели в мирное время предусматривается до 20-30% расходов. Начиная с 1945 г. человечество переживает наиболее длительный период относительно мирного развития. Основой мира явилось создание реальной возможности полного уничтожения человечества с помощью ядерного оружия и других средств массового поражения. Вопрос об уменьшении военных расходов с целью экономии ресурсов может появиться только после создания эффективных, глобальных, наднациональных органов управления. Огромные ресурсы расходуются на создание искусственных потребностей, а затем на их удовлетворение. Возможно, разумное отношение к потреблению, является одним из критериев естественного отбора в наше время.