Комплексная оценка всех антропогенных воздействий

Для интегральной оценки всех видов антропогенных воздействий на окружающую среду в пределах какого-либо региона или всей планеты в целом обычно используют косвенные оценки развития техносферы или антропосферы, например коэффициент антропогенного давления. В частности, для подобных оценок предлагается использовать либо показатели энергопотребления (для оценки техносферы), либо показатели плотности населения (для оценки антропосферы). При этом выясняется, что данные показатели напрямую связаны с показателями антропогенного изменения естественных ландшафтов и показателями загрязнения среды (В. В. Дмитриев, Г. Т. Фрумин, 2004).

Как считают указанные авторы, любая технология в том или ином виде использует энергию для прямого или косвенного воздействия на окружающую среду. Резкое возрастание потребления энергии началось в XX в., причем 2/3 израсходованной человеком энергии пришлось на вторую половину прошлого века. За всю историю существования человечество израсходовало около 900—950 тыс. ТВт • ч (ТВт — тераватт, где тера — приставка, соответствующая множителю 10¹²) энергии всех видов. Без электроэнергии невозможна жизнь современного общества. Масштабы роста техносферы за XX век отражены в табл. 51. А физические размеры современной техносферы (ее объем и массу) освещает табл. 52, составленная по данным польского геолога Яна Заласевича и его коллег из университета Лестера (Великобритания).

Таблица 51

Рост техносферы в XX веке (по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 2006).

Таблица 52

Размер физической техносферы (по J. Zalasiewicz, М. Williams, С. N. Waters, 2016).

*В таблице 1 тератонна (Тт) соответствует 10¹² тонн.

Особенность современного потребления энергии — его неравномерность для жителей разных стран. В доисторическую эпоху каждый человек, использовавший лишь свою мускульную силу, тратил примерно одинаковое количество энергии. В наше время удельное потребление энергии неодинаково для разных стран, достигая соотношения 1:40. Например, в Норвегии на одного жителя приходится 24 791,9 кВт • ч электроэнергии в год, в России — 5005,1 кВт • ч, а в Индии — лишь 100 кВт • ч.

В связи с вышеизложенным величину энергии, используемой на единицу площади территории, можно рассматривать в качестве интегрального показателя антропогенного воздействия (давления).

Для оценки антропогенного давления на территорию введен коэффициент антропогенного давления (К), представляющий собой отношение энергопотребления на единицу территории в данной стране к среднемировому. При подсчете потребления энергии учитываются все виды топлива (электроэнергия, вырабатываемая на гидро-, атомных, геотермальных и других электростанциях), за исключением заготавливаемого самостоятельно.

Коэффициент антропогенного давления (К) рассчитывают следующим образом:

_ Энергопотребление на единицу территории в данной стране Среднемировое энергопотребление В табл. 53 приведены коэффициенты антропогенного давления и доли (%) сохранившихся естественных территорий для некоторых стран (1986 г.). В последние годы у ряда стран этот показатель вырос: у Китая до 1,5, а у Индии чуть меньше.

Данные табл. 53 показывают, что основной вклад в развитие экологического кризиса внесли и продолжают вносить развитые страны. Однако в настоящее время не меньшую роль в стимулировании экологического кризиса играют и некоторые государства третьего мира, известные как «маленькие драконы». Заметный вклад обусловлен крупными развивающимися странами с большим населением.

Таблица 53

Коэффициенты антропогенного давления (К) и доли сохранившихся естественных территорий (по В. В. Дмитриеву, Г. Т. Фрумину, 2004).

«Экологически неблагополучные» страны прежде всего разрушили собственную природу, что иллюстрирует практическое отсутствие у них территорий, занятых естественными сообществами. Сравнительно высокий процент подобных территорий в Китае сохранился за счет малопродуктивных пустынь и Тибета.

Оставшиеся нетронутыми части биосферы в ряде стран взяли на себя нагрузку по стабилизации окружающей среды вместе с Мировым океаном. В Северном полушарии таких стран осталось немного. Это прежде всего Россия и Канада (для Канады К = 0,4), где сохранились самые крупные массивы высокопродуктивных естественных лесных сообществ и ветландов, а также Алжир (К = 0,16), где ненарушенными остались в основном малопродуктивные пустыни. Остальные страны Северного полушария имеют на порядок меньшие площади ненарушенных хозяйственной деятельностью земель.

В первом приближении для оценки коэффициентов антропогенного давления на территории различных стран, а также на водосборные бассейны морей, озер, рек и водохранилищ может быть рекомендовано следующее уравнение:

lgK=-0,97+ 0,90 lg ПН, где ПН — плотность населения, чел./км².

Табл. 54 иллюстрирует распределение коэффициентов антропогенного давления на территории федеральных округов Российской Федерации (по данным о численности населения в 1999 г.).

Таблица 54

Коэффициенты антропогенного давления (К) на территории федеральных округов РФ (по В. В. Дмитриеву, Г. Т. Фрумину, 2004).

Как показано ниже, величина коэффициента антропогенного давления (К) может служить простым и удобным интегральным показателем, связанным с количеством сброшенных загрязненных сточных вод в ряде крупных городов России (табл. 55 и рис. 58).

Зависимость количества сброшенных загрязненных сточных вод (СЗВ) в водные объекты крупных городов России от плотности населения (ПН) — коэффициента антропогенного давления (В. В. Дмитриев, Г. Т. Фрумин, 2004).

Таблица 55

Рис. 65. Зависимость количества сброшенных загрязненных сточных вод (СЗВ, млн т/год) в водные объекты крупных городов России от коэффициента антропогенного давления (К)

(по В. В. Дмитриеву, Г. Т. Фрумину, 2004)

По данным табл. 55 было получено следующее корреляционное уравнение:

которое может быть использовано для ориентировочного прогнозирования количества сброшенных загрязненных сточных вод в водные объекты при наличии данных о плотности населения (коэффициентах антропогенного давления).

С некоторой погрешностью можно считать, что выброс металлов в географическую оболочку в процессе техногенеза также пропорционален плотности населения (коэффициенту антропогенного давления).