Биотическая эволюция привела к увеличению биологического многообразия и усложнению строения и функциональной организации живых существ и биосферы. Высшей ступенью биотической эволюции является появление человека. Происхождение и эволюция человека (антропогенез) неотделимы от эволюции живой природы. Генетические исследования последнего времени указывают на очень тесное родство человека с другими высшими приматами. Антропогенез — процесс эволюционно-исторического формирования человека. Возникновение и развитие человеческого общества и человеческой цивилизации привело к развитию материальной культуры, повлекшей за собой техногенез, а в последующем появление техносферы.
Техногенез — процесс изменения природной и окружающей среды, порожденный развитием материальной культуры и техники. Техногенез можно рассматривать как определенную последовательность переломных этапов экологической и энергетической истории развития человечества.
Рост населения планеты — это основной фактор, обеспечивающий увеличение объемов промышленности, возрастающее потребление природных ресурсов и загрязнение окружающей среды. С одной стороны, развитие промышленности и современные технологии имеют большое позитивное значение, которое выражается в увеличении продолжительности жизни, повышении мобильности и коммуникабельности, сокращении использования ручного труда, развитии интеллектуальных способностей человека. С другой стороны, существенно возрастает техногенное воздействие на человека и окружающую среду (рост загрязнений, отходов, изменение энергетических параметров среды). Доминирующими факторами в формировании этих воздействий являются естественные потребности населения, которые необходимо обеспечить, и уровень жизни, который обусловлен социальными и экономическими особенностями общества. В этом случае техногенное воздействие можно представить следующим уравнением:
Техногенное воздействие =
= (Численность населения) х (ВВП на душу населения) х х [(Технологическое воздействие) / (Единица ВВП)], где ВВП — валовой внутренний продукт государства.
Перспективы изменения техногенного воздействия зависят от изменения составляющих уравнения. Численность населения Земли неуклонно растет. С 1700 г. население мира увеличилось в 10 раз, сейчас оно насчитывает более 6 млрд, в конце XXI в. ожидается 10—12 млрд человек.
Рис. 1. Исторический и прогнозируемый рост численности населения в менее и более развитых регионах (1950—2050 гг. )
Степень негативного воздействия на окружающую среду при создании единицы ВВП представляет собой степень, с которой технология способна обеспечить развитие общества без серьезных экологических последствий, и степень, характеризующую «чистоту» выбранной технологии.
На рис. 2 можно выделить три участка:
1 — неограниченная промышленная революция, во время которой темпы использования ресурсов и отходов быстро росли; 2 — период немедленных восстановительных действий; 3 — период более длительной перспективы, когда возможно снижение техногенного воздействия при сохранении достаточно высокого качества жизни.
Хотя основное уравнение скорее является концептуальным, оно может быть использовано для того, чтобы предложить новые пути развития технологии и общества. Если в следующие полвека численность населения возрастет примерно в 1, 5 раза,ВВП на душу населения возрастет в 3—5 раз, то только для того, чтобы техногенное воздействие оставалось на нынешнем уровне, третий член в правой части уравнения должен уменьшиться на 50-90 %.
Рис. 2. Схематичная диаграмма взаимосвязи состояния технологического развития общества и потребления природных ресурсов и воздействия на окружающую среду
Можно выделить ряд экологических кризисов, которые сопровождались сменой экологических ниш человека, названных экологическими революциями.
Рис. 3. Экологические кризисы и революции в истории цивилизации
Совокупность условий, в которых живут современные люди, отличается от обычного понимания экологической среды. Окружающая человека среда кроме факторов общей для всех наземных животных природной среды включает также созданную самим человеком материальную и социальную среду. Они образуют единую сложную систему взаимодействующих факторов.
Рис. 4. Составные части окружающей среды человека
Численность человечества в 1999 г. достигла 6 млрд, а к началу 2006 г. — приблизительно 6, 38 млрд. Человек стал самым многочисленным из всех видов наземных позвоночных животных — амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. С экологической точки зрения это противоестественно.
Причинами демографического взрыва послужили достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства.
Увеличение численности населения Земли стимулирует рост промышленного производства и т. п., приводя к росту производства энергетических, потреблению сырьевых ресурсов и загрязнению окружающей среды.
Озабоченность тенденциями роста народонаселения еще 200 лет назад заставила Т. Мальтуса исследовать этот вопрос. Он математически доказал, что рост населения происходит по экспоненциальному закону, а производство продуктов питания увелиивается в арифметической прогрессии. Если не ограничить бесконтрольное деторождение, то голод и нищета неизбежны.
В настоящее время демографический рост несколько замедлился, но остается достаточно высоким, что заставляет человечество искать пути выхода из сложившейся ситуации. Некоторые исследователи считают, что рост населения прекратится естественным путем, так как ограничился естественной продолжительностью жизни человека (табл. 2. 2), повышением благосостояния (в развитых странах наблюдается снижение рождаемости) и рядом других факторов.
Урбанизация — это процесс повышения роли городов в развитии человеческого общества. Урбанизация связана с ростом и развитием городов, увеличением доли городского населения в стране за счет населения сельской местности. Урбанизация (концентрация населения в крупных мегаполисах) способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, решая социальные и культурно-просветительные проблемы общества, при этом приводит к изменению качества среды обитания и уничтожению естественных природных ландшафтов.
К 2000 г. городское население Земли составило 51, 3 % населения планеты, в РФ — 74 %.
Современные крупные города сегодня — это точки роста земной цивилизации, центры притяжения человеческих и материальных ресурсов. Однако значительная концентрация населения в крупных городах неизбежно влечет за собой нарастание экономических, социальных и экологических проблем.