Деградация окружающей среды является одной из десяти угроз, официально предупрежденных Группой высокого уровня по угрозам, вызовам и изменениям в Организации Объединенных Наций. Международная стратегия Организации Объединенных Наций по уменьшению опасности бедствий определяет деградацию окружающей среды как «сокращение потенциала окружающей среды для достижения социальных и экологических целей и потребностей». Деградация окружающей среды имеет много типов. Когда природные среды обитания разрушаются или природные ресурсы истощаются, окружающая среда деградирует. Усилия по противодействию этой проблеме включают охрану окружающей среды и управление природоохранными ресурсами.
Деградация воды
Одним из основных компонентов деградации окружающей среды является истощение ресурса пресной воды на Земле. Приблизительно всего 2,5% всей воды на Земле это пресная вода, а остальная часть соленая вода. 69% пресной воды заморожено в ледяных шапках, расположенных на Антарктиде и Гренландии, поэтому только 30% из 2,5% пресной воды доступно для потребления. Пресная вода является исключительно важным ресурсом, поскольку жизнь на Земле в конечном счете зависит от нее. Вода транспортирует питательные вещества, полезные ископаемые и химические вещества в пределах биосферы для всех форм жизни, поддерживает как растения, так и животных, а также формирует поверхность Земли с транспортировкой и осаждением материалов.
Текущая тройка видов использования пресной воды составляет 95% от ее потребления; примерно 85% используется для орошения сельскохозяйственных угодий, полей для гольфа и парков, 6% используется для бытовых целей, таких как использование в помещениях для купания, а также для использования в саду и газоне, а 4% используется для промышленных целей, таких как обработка, промывка и охлаждение в производственных центрах. По оценкам, каждый третий человек на всем земном шаре уже сталкивается с нехваткой воды, почти пятая часть населения мира живет в районах с ограниченными физическими недостатками, и почти четверть населения мира живет в развивающейся стране, в которой отсутствует необходимой инфраструктуры для использования воды из имеющихся рек и водоносных горизонтов. Недостаток воды является растущей проблемой из-за многих ожидаемых проблем в будущем, включая рост населения, усиление урбанизации, повышение уровня жизни и изменение климата.
Изменение климата и температура
Изменение климата сильно влияет на водоснабжение Земли. Предполагается, что средняя глобальная температура в ближайшие годы возрастет из-за ряда воздействий на климат, количество углекислого газа в атмосфере (СО2) будет расти, и оба они будут влиять на водные ресурсы; испарение сильно зависит от температуры и наличия влаги, что в конечном итоге может повлиять на количество воды, доступной для пополнения запасов подземных вод.
Более теплые зимние температуры вызывают снижение снежного покрова, что может привести к уменьшению водных ресурсов летом. Это особенно важно на средних широтах и в горных регионах, которые зависят от ледникового стока для пополнения их речных систем и запасов подземных вод, что делает эти районы все более уязвимыми к нехватке воды с течением времени; повышение температуры первоначально приведет к быстрому росту таяния воды из ледников летом, а затем отступление в ледниках и уменьшение расплава и, следовательно, подача воды каждый год, поскольку размер этих ледников становится все меньше и меньше.
Термическое расширение воды и повышенное плавление океанических ледников от повышения температуры уступает место повышению уровня моря, что также может повлиять на пресную воду прибрежных районов; поскольку речные устья и дельта с более высокой соленостью вытесняются дальше вглубь страны, вторжение соленой воды приводит к увеличению солености в водохранилищах и водоносных горизонтах. Повышение уровня моря также может быть вызвано истощением подземных вод, поскольку изменение климата может влиять на гидрологический цикл несколькими способами. Неравномерное распределение повышенных температур и увеличение количества осадков по всему миру приводит к излишкам и дефицитам воды, но глобальное снижение уровня грунтовых вод свидетельствует о повышении уровня моря, даже после учета талой воды и теплового расширения, что может обеспечить положительную обратную связь с проблемами повышение уровня моря приводит к поставке пресной воды.
Повышение температуры воздуха приводит к повышению температуры воды, что также очень важно для деградации воды, поскольку вода станет более восприимчивой к бактериальному росту. Повышение температуры воды может также сильно влиять на экосистемы из-за чувствительности вида к температуре, а также путем изменения изменений в системе самоочищения воды из уменьшенного количества растворенного кислорода в воде из-за повышения температуры.
Изменение климата и осадки
Предполагается также, что рост глобальных температур будет коррелировать с увеличением глобальных осадков, но из-за увеличения стока, наводнений, увеличения темпов эрозии почв и массового перемещения земли вероятное снижение качества воды, в то время как вода будет нести больше питательных веществ, он также будет содержать больше загрязняющих веществ. В то время как большая часть внимания, касающегося изменения климата, направлена на глобальное потепление и парниковый эффект, некоторые из наиболее серьезных последствий изменения климата, вероятно, будут связаны с изменениями осадков, эвапотранспирации, стока и влажности почвы. Как правило, ожидается, что в среднем глобальные осадки будут увеличиваться, причем некоторые районы получают увеличение, а некоторые уменьшаются.
Климатические модели показывают, что, хотя в некоторых регионах ожидается увеличение количества осадков, например, в тропиках и в более высоких широтах, ожидается, что в других районах произойдет снижение, например, в субтропиках; это в конечном итоге приведет к широтным колебаниям в распределении воды. Ожидается, что зоны, получающие больше осадков, получат это увеличение в течение своей зимы и фактически станут более сухими в течение их лета, создавая еще больше вариации распределения осадков. Естественно, что распределение осадков по всей планете очень неравномерно, что приводит к постоянным изменениям водообеспеченности в соответствующих местах.
Изменения осадков влияют на сроки и масштабы наводнений и засух, процессы сбрасывания стоков и изменения уровня подпитки грунтовых вод. На рисунки растительности и темпы роста будут непосредственно влиять сдвиги в количестве и распределении осадков, что, в свою очередь, скажется как на сельском хозяйстве, так и на природных экосистемах. Уменьшение количества осадков лишит участки воды, что приведет к падению уровня грунтовых вод, а также к резервуарам и водно-болотным угодьям, рекам и озерам, а также к увеличению испарения и эвапотранспирации в зависимости от сопровождающего повышения температуры. Запасы подземных вод будут истощены, а оставшаяся вода имеет больший шанс быть плохого качества от засоления или загрязнений на поверхности суши.
Рост населения
Человеческая популяция на Земле быстро расширяется, что идет рука об руку с деградацией окружающей среды при больших мерах. Человеческий аппетит к потребностям нарушает естественное равновесие окружающей среды. Производственные предприятия выпускают дымовые и выгружающие химикаты, загрязняющие водные ресурсы. Дым, выброшенный в атмосферу, содержит пагубные газы, такие как монооксид углерода и диоксид серы. Высокие уровни загрязнения атмосферы образуют слои, которые в конечном итоге поглощаются атмосферой. Органические соединения, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), вызвали нежелательное вскрытие в озоновом слое, который выделяет более высокие уровни ультрафиолетового излучения, что создает угрозу миру.
Доступная пресная вода, затронутая климатом, также простирается на постоянно растущее глобальное население. По оценкам, почти четверть мирового населения живет в районе, где используется более 20% их возобновляемого водоснабжения; водопользование будет расти вместе с населением, в то время как водоснабжение также усугубляется уменьшением потока и грунтовых вод, вызванных изменением климата. Несмотря на то, что в некоторых районах может наблюдаться увеличение поставок пресной воды из неравномерного распределения осадков, ожидается увеличение использования воды.
Увеличение численности населения означает увеличение изъятий из водоснабжения для бытового, сельскохозяйственного и промышленного использования, причем самым крупным из них является сельское хозяйство, которое считается основным неклиматическим фактором изменения окружающей среды и ухудшения состояния воды. Следующие 50 лет, вероятно, будут последним периодом быстрой сельскохозяйственной экспансии, но большее и богатое население за это время потребует большего количества сельского хозяйства.
Увеличение населения за последние два десятилетия, по крайней мере в Соединенных Штатах, также сопровождалось переходом к увеличению городских районов из сельских районов, что концентрирует спрос на воду на определенные районы и ставит акцент на снабжение пресной водой от промышленных и человеческих загрязнителей. Урбанизация вызывает перенаселенность и все более антисанитарные условия жизни, особенно в развивающихся странах, что, в свою очередь, подвергает все большее число людей заболеванию. Около 79% населения мира находится в развивающихся странах, которые не имеют доступа к санитарным системам водоснабжения и канализации, что повышает уровень заболеваемости и смертности от загрязненной воды и увеличивает число насекомых, несущих болезни.
сельское хозяйство
Сельское хозяйство зависит от доступной влажности почвы, на которую напрямую влияет динамика климата, причем осаждение является вкладом в эту систему, а различные процессы это выход, такой как эвапотранспирация, поверхностный сток, дренаж и перколяция в подземные воды. Изменения климата, особенно изменения осадков и эвапотранспирации, предсказанные климатическими моделями, будут непосредственно влиять на влажность почвы, поверхностный сток и подпитку грунтовых вод.
В районах с уменьшением осадков, как прогнозируется климатическими моделями, влажность почвы может быть существенно уменьшена. Имея это в виду, сельское хозяйство в большинстве районов нуждается в ирригации уже, что истощает запасы пресной воды как за счет физического использования воды, так и из-за ухудшения состояния сельского хозяйства в воде. Ирригация увеличивает содержание соли и питательных веществ в районах, которые обычно не будут затронуты, и повреждает ручьи и реки от затопления и удаления воды. Удобрение вводит как потоки отходов человека, так и животных, которые в конечном итоге попадают в грунтовые воды, в то время как азот, фосфор и другие химические вещества из удобрения могут подкислять как почвы, так и воду. Определенные потребности в сельском хозяйстве могут увеличиться больше, чем другие, со все более богатым глобальным населением, а мясо это один товар, который, как ожидается, удвоит мировой спрос на продовольствие к 2050 году, что напрямую скажется на мировом снабжении пресной водой. Коровы нуждаются в воде, чтобы пить, больше, если температура высокая, а влажность низкая, и больше, если производственная система, в которой находится корова, обширна, так как поиск пищи требует больших усилий. Вода необходима для переработки мяса, а также для производства корма для домашнего скота. Навоз может загрязнять тела пресной воды, а бойни, в зависимости от того, насколько хорошо они управляются, вносят отходы, такие как кровь, жир, волосы и другое физическое содержимое в запас пресной воды.
Передача воды из сельского хозяйства в городское и пригородное использование вызывает озабоченность по поводу устойчивости сельского хозяйства, социально-экономического спада в сельских районах, обеспечения продовольственной безопасности, увеличения выбросов углекислого газа из импортируемых продуктов питания и снижения баланса внешней торговли. Истощение пресной воды применительно к более конкретным и населенным районам увеличивает дефицит пресной воды среди населения, а также делает население уязвимым для экономических, социальных и политических конфликтов различными способами; повышение уровня моря вынуждает миграцию из прибрежных районов в другие районы дальше в глубь страны, сближая население, нарушая границы и другие географические модели, а излишки сельскохозяйственного производства и дефициты от наличия воды вызывают проблемы торговли и экономики определенных районов. Изменение климата является важной причиной недобровольной миграции и принудительного перемещения. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, глобальные выбросы парниковых газов в сельском хозяйстве животных превышают выбросы в результате транспортировки.
Управление водными ресурсами
Проблема истощения пресной воды может быть достигнута за счет активизации усилий по управлению водными ресурсами. Хотя системы управления водными ресурсами часто гибки, адаптация к новым гидрологическим условиям может быть очень дорогостоящей. Профилактические подходы необходимы для того, чтобы избежать высоких затрат на неэффективность и необходимость восстановления водоснабжения, а инновации для снижения общего спроса могут иметь важное значение для планирования устойчивости воды.
Системы водоснабжения, как они существуют сейчас, основаны на предположениях о текущем климате и построены для учета существующих речных потоков и частот наводнений. Резервуары эксплуатируются на основе данных прошлых гидрологических наблюдений и оросительных систем по историческим температурам, наличию воды и требованиям к воде для сельскохозяйственных культур; они не могут быть надежным руководством к будущему. Пересмотр инженерных проектов, операций, оптимизаций и планирования, а также переоценка правовых, технических и экономических подходов к управлению водными ресурсами очень важны для будущего управления водными ресурсами в ответ на деградацию воды. Другой подход приватизация воды; несмотря на его экономические и культурные последствия, качество обслуживания и общее качество воды можно более легко контролировать и распределять. Рациональность и устойчивость уместны и требуют ограничений на чрезмерную эксплуатацию и загрязнение окружающей среды, а также на усилия по сохранению.
Эффекты деградации окружающей среды
Массовое вымирание, обезвреживание и сокращение биоразнообразия
Дезабилизация это потеря животных из экологических сообществ.
Смерть коралловых рифов
Из-за перенаселения людей коралловые рифы гибнут по всему миру. В частности, серьезная угроза этим экосистемам связана с добычей кораллов, загрязнением (органическими и неорганическими), чрезмерным промыслом, взрывным промыслом и выкапыванием каналов и доступом к островам и заливам. Коралловые рифы также сталкиваются с большими опасностями, связанными с загрязнением, болезнями, деструктивными промысловыми практиками и потеплением океанов. Чтобы найти ответы на эти проблемы, исследователи изучают различные факторы, влияющие на рифы. Список факторов длительный, включая роль океана в качестве раковины двуокиси углерода, атмосферные изменения, ультрафиолетовое излучение, подкисление океана, биологический вирус, воздействие пыльных бурь, несущих агентов на далекие рифы, загрязняющие вещества, цветения водорослей и другие. Рифы находятся под угрозой далеко за пределами прибрежных районов.
Общие оценки показывают, что около 10% мировых коралловых рифов уже мертвы. По оценкам, около 60% мировых рифов находятся под угрозой из-за разрушительной, связанной с человеком деятельности. Угроза здоровью рифов особенно сильна в Юго-Восточной Азии, где 80% рифов находятся под угрозой.
Снижение численности популяции амфибий
Глобальное потепление
Разрушение среды обитания
Тропические тропические леса получили большую часть внимания относительно разрушения среды обитания. Из примерно 16 миллионов квадратных километров территории обитания тропических лесов, которая изначально существовала во всем мире, сегодня осталось менее 9 миллионов квадратных километров. Нынешний темп обезлесения составляет 160 000 квадратных километров в год, что эквивалентно потере примерно 1% от первоначальной лесной среды обитания каждый год.
Деградация земель
Деградация земель это процесс, в котором на ценность биофизической среды влияет сочетание вызванных человеком процессов, воздействующих на землю. Он рассматривается как любое изменение или нарушение земли, которая считается вредной или нежелательной. Природные опасности исключаются как причина; однако человеческая деятельность может косвенно влиять на такие явления, как наводнения и кустарниковые пожары.
опустынивание
Засушливые районы занимают примерно 40-41% площади земли и проживают более 2 миллиардов человек. Было подсчитано, что около 10-20% засушливых земель уже деградировали, общая площадь, затронутая опустыниванием, составляет от 6 до 12 миллионов квадратных километров, что около 1-6% жителей засушливых земель живут в опустыненных районах и что миллиард людей находятся под угрозой от дальнейшего опустынивания.
Подкисление океана
Истощение озонового слоя
Деградация воды
Одним из основных компонентов деградации окружающей среды является истощение ресурса пресной воды на Земле. Приблизительно всего 2,5% всей воды на Земле это пресная вода, а остальная часть соленая вода. 69% пресной воды заморожено в ледяных шапках, расположенных на Антарктиде и Гренландии, поэтому только 30% из 2,5% пресной воды доступно для потребления. Пресная вода является исключительно важным ресурсом, поскольку жизнь на Земле в конечном счете зависит от нее. Вода транспортирует питательные вещества, полезные ископаемые и химические вещества в пределах биосферы для всех форм жизни, поддерживает как растения, так и животных, а также формирует поверхность Земли с транспортировкой и осаждением материалов.
Текущая тройка видов использования пресной воды составляет 95% от ее потребления; примерно 85% используется для орошения сельскохозяйственных угодий, полей для гольфа и парков, 6% используется для бытовых целей, таких как использование в помещениях для купания, а также для использования в саду и газоне, а 4% используется для промышленных целей, таких как обработка, промывка и охлаждение в производственных центрах. По оценкам, каждый третий человек на всем земном шаре уже сталкивается с нехваткой воды, почти пятая часть населения мира живет в районах с ограниченными физическими недостатками, и почти четверть населения мира живет в развивающейся стране, в которой отсутствует необходимой инфраструктуры для использования воды из имеющихся рек и водоносных горизонтов. Недостаток воды является растущей проблемой из-за многих ожидаемых проблем в будущем, включая рост населения, усиление урбанизации, повышение уровня жизни и изменение климата.
Нарушение цикла азота
снижение атмосферной видимости из-за аэрозолей аммония (мелкодисперсные частицы)
повышенные концентрации озона
озон и ТЧ затрагивают здоровье человека (например, респираторные заболевания, рак)
увеличение радиационного воздействия и глобального потепления
снижение продуктивности сельского хозяйства за счет осаждения озоном
подкисление экосистем и эвтрофикация.
Последствия для здоровья человека
Воздействие человека на окружающую среду, такое как загрязнение и глобальное потепление, в свою очередь сказывается на здоровье человека.
загрязнение
Побочное качество воздуха может убить многие организмы, включая людей. Загрязнение озоном может вызвать респираторные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, воспаление горла, боль в груди и скопление. Загрязнение воды приводит к приблизительно 14 000 смертей в день, главным образом из-за загрязнения питьевой воды неочищенными сточными водами в развивающихся странах. По оценкам, 500 миллионов индейцев не имеют доступа к надлежащему туалету. Более десяти миллионов человек в Индии заболели болезнями, передающимися через воду, в 2013 году, а 1535 человек погибли, большинство из них были детьми. Почти 500 миллионов китайцев не имеют доступа к безопасной питьевой воде. Согласно проведенному в 2010 году анализу, в Китае из-за загрязнения воздуха в Китае ежегодно преждевременно умирало 1,2 миллиона человек. Высокие уровни содержания смога, с которыми Китай сталкивается в течение длительного времени, могут нанести ущерб органам гражданского населения и вызвать различные заболевания. В 2007 году, по оценкам ВОЗ, загрязнение воздуха вызывает в Индии миллион смертей в год. По оценкам исследований, число людей, ежегодно убитых в Соединенных Штатах, может превышать 50 000 человек.
Разливы нефти могут вызывать раздражение кожи и высыпания. Шумовое загрязнение вызывает потерю слуха, высокое кровяное давление, стресс и нарушение сна. Меркурий связан с дефицитом развития у детей и неврологическими симптомами. Пожилые люди подвергаются главным образом заболеваниям, вызванным загрязнением воздуха. Те, у кого расстройства сердца или легких, подвергаются дополнительному риску. Дети и младенцы также подвергаются серьезному риску. Показано, что свинец и другие тяжелые металлы вызывают неврологические проблемы. Химические и радиоактивные вещества могут вызывать рак, а также врожденные дефекты.
В октябре 2017 года, проведенном Комиссией по загрязнению и здоровью Ланцета, было установлено, что глобальное загрязнение, в частности токсичный воздух, вода, почвы и рабочие места, ежегодно убивает девять миллионов человек, что в три раза превышает количество смертей, вызванных СПИДом, туберкулезом и малярией, и В 15 раз выше смертей, вызванных войнами и другими формами насилия человека. Исследование показало, что «загрязнение является одной из величайших экзистенциальных проблем антропоценовой эпохи. Загрязнение ставит под угрозу стабильность систем поддержки Земли и угрожает продолжению выживания человеческих обществ».
