Что относится к физическому загрязнению окружающей среды. Определение загрязнения природной среды. Тема: Управление природопользованием
Человек - это животное, покинувшее естественную среду обитания и создавшее при этом свою - так называемую культурную среду. Однако, хоть мы и не живём в природных условиях, мы всё еще зависим от природы и, наверное, будем зависеть всегда. С ранних лет в наших головах должен поселиться тот факт, что «человек» и «природа» - неотделимые друг от друга понятия, и мы должны соблюдать гармонию этих отношений.
Атмосфера, вода Мирового океана, состояние почв - всё это непосредственно влияет на нашу жизнь. Возникает вопрос: если все знают, что загрязнение естественной среды может привести к гибели всего человечества, почему с каждым годом объём пагубного влияния на нашу планету лишь увеличивается?
Загрязнение окружающей среды - глобальная проблема человечества, которая обсуждается со всех сторон в мировом сообществе. Создаётся множество организаций и групп, целью которых является предотвращение надвигающейся катастрофы или борьба с последствием уже произошедшего бедствия.
Вообще, проблемы окружающей среды - это не только современный феномен , но именно в последние десятилетия он приобрёл колоссальные масштабы. Однако проблемы экологии - одни из самых древних проблем человека, связанные в первую очередь с необдуманной и просто варварской деятельностью людей. Стоит сказать, что и в первобытную эпоху нещадно вырубались леса, истреблялись животные, изменялся ландшафт в угоду человеку, который осваивал новые места обитания и искал ресурсы.
И уже в те времена эти действия не оставались безнаказанными. Менялся климат, случались экологические катастрофы. Затем с ростом населения Земли, переселением народов и возросшей добычей полезных ископаемых на первое место вышло химическое загрязнение окружающего мира.
Мы не можем оценить, какой вклад в нынешнюю экологическую ситуацию внесли прошлые поколения, однако сейчас стал возможен максимально точный и подробный анализ состояния любого из жизненно важных показателей нашей планеты. Поэтому необходимо использовать силы новых технологий для контроля нынешнего состояния и разработки программ, способных улучшить экологическую ситуацию на планете. Пока что всё говорит о том, что появление человека - самая главная экологическая катастрофа Земли. Так, с развитием промышленности, с увеличением ее масштабов ухудшается состояние каждого экологического показателя, например, химический состав воздуха, воды и почвы.
Классификация природных загрязнений
Существует несколько типов загрязнений , выделяемых по источнику и направленности:
- Биологическое. Источник - живые существа. Может происходить по естественным причинам или в результате деятельности человека.
- Физическое. Изменение физических характеристик окружающей среды. К нему относятся: шумовое, тепловое, радиационное и прочие загрязнения.
- Механическое. Загрязнение посредством накопления неутилизированного мусора и отходов.
Зачастую виды загрязнения сочетаются между собой, создавая комплексную проблему, которую необходимо решить.
Без постоянного газообмена невозможна жизнь ни одного живого существа на планете. Атмосфера - участник самых разнообразных природных процессов. Она определяет температуру земли
, а вместе с ней и климат, защищает от космического излучения, а также влияет на рельеф.
Известно, что химический состав атмосферы менялся на всём протяжении исторического развития Земли. В наши дни сложилась ситуация, при которой состав части объёма атмосферы определяется выбросами, создаваемыми совокупностью промышленных предприятий. За счёт этого состав воздуха неоднороден и сильно зависит от географического положения. Так, в крупном промышленном и густонаселённом городе, находящемся на равнине, содержание различных примесей намного выше, чем в горной деревне, жители которой по большей части задействованы в сельском хозяйстве.
Основные источники химического загрязнения атмосферы:
- Предприятия химической промышленности;
- Объекты ТЭК;
- Транспорт.
За счёт деятельности этих факторов загрязнения в атмосфере накапливаются соли тяжёлых металлов, таких, как ртуть, медь, хром и свинец. Дело даже дошло до того, что они стали постоянными элементами химического состава воздуха в городах, чьей основной деятельностью является работа крупных предприятий тяжёлой или химической промышленности. Для окружающей природы наиболее опасны предприятия именно этих отраслей.
Стоит ли говорить, что и в наши дни электростанции каждый день производят выброс в атмосферу сотен тонн углекислого газа, а также золы, пыли и сажи. Считается, что огромный выброс двуокиси углерода - основная причина глобального потепления на планете.
Почти у каждой семьи имеется в пользовании автомобиль. Город битком набит машинами разных марок и моделей. Однако за удобство и свободу передвижения взимается плата: в настоящее время в городах и других населённых пунктах резко увеличилось содержание различных вредных веществ в воздухе, которые входят в состав машинного выхлопа. Из-за различных производственных топливных добавок в бензине образуются летучие соединения свинца, которые легко выбрасываются в атмосферу. Помимо этого, автомобиль - это источник пыли, грязи и золы, которые, оседая, загрязняют ещё и почву.
На газовую оболочку земли также сильно влияют ядовитые газы - побочные продукты производства предприятий химпрома. Отходы химзаводов очень сложно утилизировать, а то немногое, что всё-таки решаются выбросить в атмосферу, к примеру, оксиды серы и азота, станет причиной очередных кислотных дождей и даже могут полностью изменить химический состав воздуха на близлежащей территории, вступив в реакцию с другими составляющими атмосферы.
Также выбросу углекислого и угарного газов в атмосферу способствуют многочисленные лесные и торфяные пожары, которые могут быть вызваны как природными факторами, так и антропогенной деятельностью.
Почвой называют тонкий слой литосферы , который образовался в результате обменных процессов между живыми и неживыми системами.
Большая часть этих опасных соединений приходится на соединения свинца. Известно, что в процессе производства из свинцовой руды утилизируется примерно 30 кг металла с каждой тонны
. Также свой вклад вносят и автомобильные выхлопы, в которых содержится большое количество свинца, оседающего в почвах. Он нарушает естественные отношения в сложившейся экосистеме земли. К тому же отходы от рудников также приводят к повышению содержания в почве меди, цинка и других опасных металлов.
Электростанции, радиоактивные отходы от АЭС и другие атомные предприятия - одна из причин попадания радиоактивных изотопов в почву.
Дополнительную опасность представляет то, что все перечисленные вещества и соединения могут попасть в организм человека с продуктами, выращенными на отравленной почве, что приведёт как минимум к снижению иммунитета.
Опасные сбросы в воду
Масштабы загрязнения гидросферы намного больше, чем вы можете себе представить. Разливы нефти, мусор в Мировом океане - это лишь верхушка айсберга. Основная её масса скрыта в глубинах, а точнее, растворена в воде. Катастрофическая загрязнённость вод наносит огромный вред их обитателям.
Однако вода способна загрязняться и в силу естественных причин. В результате селей и паводков из почвы континентов вымывается магний, который попадает в океан, отчего наносится вред его обитателям. Но естественное загрязнение - это мизерная часть, если сравнивать масштабы воздействия с антропогенным.
Из-за человеческой деятельности в воды Мирового океана попадают:
Источник загрязнения - рыболовецкие судна, большие фермерские хозяйства, нефтяные платформы, добывающие ресурсы в шельфовой зоне, гидроэлектростанции, объекты химической промышленности, а также стоки канализации.
Кислотные дожди, будучи результатом антропогенной деятельности, воздействуя на почву, растворяют грунт и вымывают соли тяжёлых металлов, которые, попав в воду, отравляют её.
Также существует физическое загрязнение воды, конкретнее - тепловое. Колоссальные объёмы воды применяются в процессе производства электроэнергии, например, для охлаждения турбин. А после отработанная жидкость, имеющая повышенную температуру, утилизируется в водоёмы.
Также качество воды может ухудшаться вследствие её загрязнения бытовыми отходами в населённых пунктах. Это пагубно сказывается на флоре и фауне водоёмов и даже может привести к вымиранию целых видов. Охрана воды от загрязнения в первую очередь связана со строительством современных очистных сооружений.
Способы борьбы с загрязнением окружающей среды
Эта проблема должна стать первостепенной для всех государств мира. В одиночку даже самое сильное государство не в силах справиться с такой задачей. У природы нет государственных границ, планета Земля - наш общий дом, а значит, забота о нём, поддержание в нём порядка - наша общая и важнейшая обязанность. Защитить нашу планету возможно лишь совместными усилиями.
Для того чтобы прекратить или снизить выбросы в окружающую среду токсичных веществ, следует ввести строгие санкции предприятиям, которые выбрасывают отходы в окружающую среду, а также проследить за исполнением введённых мир. Помимо этого, обязать предприятия, выбрасывающие газы в атмосферу, установить фильтры, снижающие процент выброса ядовитых веществ в воздух. Необходимо обязать все государства налагать крупные штрафы за оставление мусора в не отведённых для него местах, как, например, это успешно проделано в Сингапуре.
Какие методы еще следует использовать
Нам всем необходимо помнить, что загрязнение окружающей природной среды и здоровье человека находятся в зависимости. Если кратко, то чем хуже экологическая ситуация, тем большему количеству заболеваний подвержены люди. Замечали, что в последнее время стало больше сообщений об онкологических заболеваниях? Этот факт также связывают с плачевной экологической ситуацией на планете. Земля - наш дом, её защита и охрана - задача каждого из нас. Чтобы не наблюдать за окном картинку, больше подходящую для иллюстраций к книгам жанра постапокалипсиса, нам нужно объединить усилия в миссии по улучшению экологической ситуации на планете. Вместе нам это по силам.
Источники загрязнения окружающей среды можно разделить на две категории: естественные и искусственные. Загрязнением признается попадание в среду любого несвойственного ей элемента. Историю возникновения Земли и изменений, происходящих на ней, также можно отнести на счет загрязнений. Загрязнение – это внешнее воздействие. На него среда реагирует и изменяется. То есть загрязнения вызывают изменения. Однажды таким изменением стало появление жизни на Земле. Интересно, каким загрязнением оно было вызвано?
Принято считать, что для окружающей среды природные источники загрязнения – это продукты жизнедеятельности организмов, извержение вулканов, лесные пожары, песчаные бури и так далее. Так ли это? Можно ли считать загрязнением системы то, что сама система и производит? Или загрязнение может быть лишь тогда, когда в систему попадает для нее непривычный и незнакомый элемент? Да в результате этих природных явлений возникает избыток или недостаток каких-либо веществ. Например, продуктов горения после пожаров, серы, пепла и избыточного тепла после извержения вулканов, воды – после избыточных осадков или наводнений и так далее. И внешне это все вполне можно принять за загрязнение. Во всяком случае, по внешним признакам. Но все эти явления, во-первых, результат деятельности планеты или ее биосферы. И во-вторых, в процессе этой «деятельности» никаких новых, ранее на планете неведомых элементов и веществ не производится. А загрязнить может только «чужеродный».
Его называют агент. Он не входит в систему и ее внутреннюю структуру, и потому является для нее несвойственным. Таким для Земли является солнечное излучение. Некоторые его спектры, как ультрафиолетовый, до сих пор является губительным для биосферы. Она выработала целую систему защиты от него, уменьшения проникновения и влияния этих лучей.
Земля с начала своего существования всегда подвергалась воздействию различных космических процессов и объектов. И от многих из них она нашла защиту. Но «атаки» не прекратились и это вполне естественно. Проникающие через защитный слой атмосферы метеориты, а такими должны быть изначально довольно крупные космические объекты, вызывают не только видимые разрушения. Они несут на Землю внеземные вещества. Можно ли считать это загрязнением? Конечно, да. Трудно оценить степень такого загрязнения и последствия, которые они могут вызвать. Только разрушения видны сразу же после падения метеорита, что происходит на атомарном уровне, может стать известно лишь по прошествии значительного промежутка времени. Неслучайно сторонников теории внеземного происхождения жизни, то есть привнесения ее из космоса, в том числе на метеоритах или других, упавших на Землю космических объектах, очень много.
А усиление воздействия на Землю солнечного излучения происходит с каждым днем, и мы являемся его свидетелями. Атмосфера за последнее время претерпела таких изменений, что уже не может, как раньше выполнять свои защитные функции. Речь идет о потеплении климата планеты, вызванные появлением «озоновых дыр» и «парниковым эффектом». Количество ультрафиолетового излучения, в результате уменьшения количества озона в атмосфере, больше проникает в области планеты заселенные живыми организмами. Это вид светового спектра несет в себе наибольшее количество энергии и губительно для некоторых видов микроорганизмом. «Парниковый эффект» связан с увеличением количества другого светового спектра – инфракрасного. Это тепловое излучение, происходящее от объектов на поверхности Земли. Оно возвращается в атмосферу и задерживается ею. Если бы тепло не задерживалось в нижних слоях атмосферы, то неминуемы были бы резкие перепады температуры, при которых существование живых организмов невозможно.
Определение биосферы говорит о том, что живые организмы воздействуют на окружающую среду и преобразовывают ее. Они выделяют продукты жизнедеятельности, что, наверное, и можно принять за засорение. Однако биосистема построена таким образом, что если бы этого «загрязнения» не было, то и не существовало и самой системы. Да и продукты, вырабатываемые живыми организмами, – это агенты внутри системы и свойственны ей. Любой вид природного или внутреннего загрязнения, является неотъемлемым и обязательным элементом существования биосферы как целостной, единой и саморегулирующейся системы.
Полезным внутреннее «загрязнение» было до тех пор, пока в процесс не стал активно вмешиваться еще один компонент и живой организм биосферы – человек. Он изобрел новый способ загрязнения и новые элементы загрязнения, ранее природе неизвестные. То есть теперь определение биосферы зазвучало полноценно. Воздействие, изменение и преобразование стало полноценным и ощутимым. В процессе своей жизнедеятельности, а точнее, для обеспечения своей жизни, человек стал создавать такие формы и способы такого обеспечения, результатом которых стало не только увеличение объемов и концентраций, известных природе элементов, но и создание новых, искусственных, а значит, неизвестных, названных ксенобиотиками. Форму человеческого воздействия на биосферу назвали антропогенными, а вид загрязнения – искусственным, то есть появившийся не в результате природных явлений или процессов.
Виды искусственного загрязнения
Для того чтобы жить человек должен работать, то есть заниматься определенными видами деятельности. Во-первых, это обеспечение водой для употребления в пищу и производственных нужд. Во-вторых, удовлетворять требованиям в продуктах питания. Остальные виды деятельности направлены на решение бытовых потребностей в жилье и одежде. Для этих целей добываются и перерабатываются природные ресурсы и полезные ископаемые, осуществляются перевозки и транспортировка, вырабатывается дополнительная энергия. В борьбе за жизнь или улучшение ее качества, человек расширяет пространство для своего существования, для чего ведет военные действия, занимается наукой, осваивает космос и так далее. Все эти виды деятельности и есть основные источники загрязнения окружающей среды, потому что приводят к производству отходов, промышленных и бытовых.
Источники загрязнения окружающей среды, как правило, соответствуют отраслям производства. Наибольшую опасность для природы представляет добыча нефти и газа, металлургия и химическая промышленность, транспорт, сельское хозяйство, энергетика.
Отходы образуются не только в конце производственного цикла или после полной переработки произведенной продукции. Они вырабатываются и в ходе технологического процесса. Отходы и сами являются источником загрязнения, в результате накопления, неправильного хранения, отсутствия переработки и утилизации и так далее. Все виды загрязнения окружающей среды можно разделить на три основных. Физическое, химическое и биологическое загрязнение. К физическому относится пыль, зола и другие продукты горения, радиация, электромагнитные поля, шум и так далее. К химическому – вещества и соединения, такие как тяжелые металлы, соли, кислоты, щелочи, аэрозоли и тому подобное. Биологическое – это загрязнение бактериологическими или микробиологическими материалами.
Каждый источник, своими отходами загрязняет одновременно несколько видов природной среды. То есть его загрязнение носит комплексный характер. Например, любое промышленное производство для своих нужд потребляет воду, которая, выполнив свои функции, сбрасывается обратно в водоем. При этом, проходя стадии технологического процесса, «обогащается» веществами и элементами, участвующими в производстве. Возвращаясь обратно, она смешивается с водами реки или озера и «делится» этими веществами. В итоге загрязнению подвергается как сама вода, так и все организмы, участвующие в пищевой цепи этого биоценоза.
Производство обычно является потребителем энергии. Для этих нужд употребляются различные виды топлива – торф, уголь, мазут или газ. Сгорая, эти вещества передают энергию производственным узлам и механизмам, приводя их в движение, а продукты, освобожденные в результате горения, попадают в атмосферу. Отработанные газы, зола, взвешенные частицы и так далее с воздухом попадают в дыхательную систему живых существ. Кроме того, со временем, эти вещества с осадками выпадают на почву и воду. И опять движутся по пищевой цепи. Продукция, произведенная предприятиями, поступает в распоряжение потребителей, после чего образуются отходы. Кроме того, продукция сама по себе может выпасть их потребительского оборота и в готовом виде попасть в отходы. Как продукция, так и ее отходы содержат вещества, несвойственные для природы либо по качественному составу или по количественной концентрации. Отходы, даже после утилизации, общемировой процент которой весьма незначительный, скапливаются на полигонах и свалках. Там они не перерабатываются, а гниют и горят. Продукты гниение и горения, а это и есть загрязняющие вещества, попадают в почву, воду и воздух уже описанными способами и начинают свой кругооборот.
Виды источников и их особенности
Некоторые отрасли хозяйства имеют свою специфику. Например, сельское хозяйство, нефтяная и химическая промышленность, военный комплекс и энергетика.
Специфика сельского хозяйства заключается в том, что для интенсификации производства и повышения урожайности культур, в почву вносится большое количество пестицидов и минеральных удобрений. Исследования показали, что продуктивно используется до 10% внесенных веществ. То есть именно такое незначительное количество усваивается растениями и воздействует на вредителей. Минеральные удобрения, ядохимикаты, средства защиты растений, пестициды – это вещества с повышенным содержанием азота и фосфора. Где бы эти вещества ни находились, в местах хранения, на полях или свалках, содержащиеся в них вещества различными способами попадают в окружающую среду. В основном это происходит в период паводков, ливневых дождей, таяния снегов или раздуваются ветром. В полном смысле слова азот и фосфор загрязнителями назвать нельзя, потому что они почти полностью могут быть потреблены растениями. Отрицательное воздействие на природную среду в этом случае имеет слишком бурный рост зеленой массы. Заполнение ею практически всего объема биома и выдавить остальной живой мир. В таких местах животный мир гибнет или его покидает, растения существенно сокращают свое видовое разнообразие, водные ресурсы постепенно исчезают, уступая место органическим отложениям.
Химическая промышленность. Ее основное своеобразие — это синтезирование элементов, веществ и соединений неизвестных природе. Это значит, что не существует организма, способного переработать такое вещество в «пригодное» для включения в трофическую цепь. Ксенобиотики, не разлагаясь и не перерабатываясь, накапливаются в различных природных средах и организмах животных. Вызывают различные виды заболеваний, плоть до изменений в генной структуре.
Нефтяная промышленность, в состав которой необходимо включить все ее этапы от добычи до переработки. Эта промышленность наносит окружающей среде двойной загрязняющий «удар». Во-первых, сама нефть является по своим физическим и химическим свойствам, веществом близким к отравляющим. Во-вторых, процесс ее добычи, транспортировки и переработки чрезвычайно опасен для природы. Например, при проведении работ по разведке месторождений и добыче углеводородов, вырубаются леса, разрушаются почвы. На этом этапе работ, а также при транспортировке часты разливы нефти и нефтепродуктов. Тут вступает в действие вредные для природы качества самой нефти. Переработка углеводородов процесс, связанный с применением и производством огнеопасных, ядовитых подобного рода веществ, которые сами по себе и используясь в других отраслях производства, выделяют химические вещества, негативно влияющие на атмосферный воздух, почвы и водные ресурсы.
Энергетика.
Основными источниками, влияющими на окружающую среду, этой отрасли человеческой деятельности являются: вода с повышенной температурой, сбрасываемые после использования для охлаждения технологического оборудования станций и гидротехнические сооружения, регулирующие речные потоки. В этих случаях в природу не попадают какие-то конкретные химические вещества, но теплая вода и зарегулированный проток имеют такой, что вызывают глубинные изменения экосистем регионов, вплоть до их уничтожения.
. Его особенностью является то, что при наличии практически всех видов производства, в том числе оружия массового уничтожения, химического, бактериологического и ядерного, он закрыт для внешних проверок. Кроме того, в ряде стран, обладающих мощным военным потенциалом, содержание этого комплекса недостаточно, для проведения достаточных мероприятий по защите окружающей среды, модернизации очистного и контрольного оборудования, а также по утилизации опасных веществ и их хранению.
Транспорт и, прежде всего автомобильный
. С изобретением двигателя внутреннего сгорания и стремлением человека жить в городах, природа населенных пунктов изменилась кардинально. В первую очередь это касается воздуха. В некоторых крупных городах на долю автомобильного транспорта приходится до 90% выбросов всех загрязняющих веществ. Урбанизация и укрупнение городов только способствует ухудшению ситуации. В отработанных машинных газах содержится более 280 видов различных вредных веществ. Основными, из которых, являются: бензапирен, оксиды азота и углерода, свинец, ртуть, сера, сажа и углеводороды. Кроме того, транспортные предприятия, автомастерские и частные автомашины – это еще и тысячи тонн различных резинотехнических изделий, отработанных масел и смазочных материалов, металлолома, стекла, загрязненной воды после мойки транспорта и площадок его ремонта и хранения. Все это стекает в воду, попадает в почву и воздух. Двигатели большинства автомобилей используют топливо с повышенным содержанием свинца. Выхлопные газы дизельных двигателей значительно токсичнее, чем бензиновых.
. И первые, и вторые представляют собой концентрированное скопление всех возможных загрязняющих веществ. В коммунальные стоки все больше попадает поверхностно активных добавок, входящих в состав стиральных порошков и моющих средств. А отличительным качеством свалок является то, что абсолютно большая их часть несанкционированная и образовывается хаотично. Это не дает возможности контролировать состав веществ, содержащихся в отходах, а значит степень и опасность их влияния на окружающий мир и здоровье человека.
Для окружающей среды источники и виды загрязнения можно перечислять до бесконечности. Называть типы производства, формулы химических соединений и их количества, последствия, которые они вызывают у живых организмов и вред, приносящий здоровью человека. Можно также перечислять законодательные акты, контролирующие органы, принимаемые мероприятия и проводимые конференции. Да кто этого не слышал, не знает или не понимает? Почему же тогда мы оставляем мусор после отдыха в лесу, или зашвыриваем пластиковую бутылку подальше в реку или выливает отработанное масло в близлежащий овраг? И так далее. Главным, первым и основным источником загрязнения окружающей среды является не промышленное предприятие, а мы с вами и каждый из нас. И тут не надо умничать, а просто попробовать хоть раз сделать как надо.
Видео — Жизнь после людей
Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Поэтому возникает необходимость более подробного рассмотрения понятия «загрязнение».
Более развернутое определение загрязнению приводит известный французский ученый Ф. Рамад (1981):
«Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества)».
Под загрязнением окружающей среды следует понимать изменение свойств среды (химических, механических, физических, биологических и связанных с ними информационных), происходящее в результате естественных или искусственных процессов и приводящее к ухудшению функций среды по отношению к рассматриваемому объекту (человеку, биологическому организму, объектам жизнедеятельности человека).
Загрязнение – явление появления в среде человека загрязняющих веществ или каких-либо других агентов (от вирусов до звуковых волн чрезмерной интенсивности), которые непосредственно или косвенно осуществляют негативное влияние как на самого человека, так и на созданную им для собственных нужд искусственную среду.
Приведенные определения загрязнения можно отнести к антропоцентрическим (ставящим в центр внимания человека, оценивающего все явления исключительно через его приоритеты).
Совсем другой вариант данного понятия отстаивают ученые – экологи. Экологическое определение понятия загрязнения отличается от антропоцентрического. В нем делается акцент на том, что загрязнение касается не только людей и созданной ими искусственной среды, а совокупности всех видов в биосфере и Земле с ближним космосом.
Загрязнение - внесение в среду, возникновение или внезапное повышение в ней значений или концентраций химических, физических, биологических, информационных или каких-либо других традиционных или вновь образованных агентов и факторов, которое обусловливает потерю равновесия и вред части или большинству видов экосистемы, где произошло это явление. Под загрязнением мы будем понимать:
1) отрицательное воздействие человека на биосферу,
2) привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредное воздействие на природные экосистемы и человека, 3) это то что происходит не в том месте, не в то время и не в том количестве.
Основными загрязняющими веществами учеными признаются:
* диоксины;
* тяжелые металлы: свинец, кадмий и особенно ртуть;
* некоторые канцерогенные вещества, в частности бензапирен;
* нефть и нефтепродукты в морях и океанах;
* хлорорганические пестициды (в сельских районах);
* оксид углерода и оксид азота (в городах);
* радионуклиды и другие радиоактивные вещества.
Особо опасными являются диоксины, их называют суперэкотоксикантами в силу их чрезвычайно высокой токсичности и биологической активности. В эту группу входят сотни хлор-, бром-, хлорбром- органических циклических эфиров. Диоксины образуются во многих технологических процессах от целлюлозно-бумажного, металлургического и других производств до биологической очистки сточных вод и хлорирования питьевой воды, сжигания отходов, сгорания топлива в двигателях. Эти вещества по своей токсичности превосходят соединения тяжелых металлов, хлорорганические пестициды (ДДТ. Гексахлоран и др.), а по канцерогенности – ароматический углеводород бенз(а)пирен.
Загрязняющим агентом может быть любое вещество, находящееся в составе воздуха, воды, почвы. Вещества, входящие в состав окружающей среды, называют ингредиентами. Ингредиенты могут иметь как природное (например, вулканические извержения, пыльца растений, поднимаемая ветром пыль и т.п.), так и антропогенное (в результате деятельности общества) происхождение.
По статистике, среди всех источников загрязнения на первом месте – отработанные газы автотранспорта (до 70 % всех заболеваний в городах вызваны ими), на втором – выбросы тепловых электростанций, на третьем – химическая промышленность. По объему загрязненных стоков первое место занимает целлюлозно-бумажная промышленность (больше 15 %).
Специалисты по-разному классифицируют загрязнения природной среды, беря за основу разные принципы, в частности: а) тип происхождения загрязнения (подход Мельника Л.Г. по данному принципу представлен в табл. 1); б) загрязнение как комплекс помех; в) масштабы распространения загрязнений; г) виды загрязняемых компонентов биосферы.
Рассматривая загрязнение как комплекс помех, его можно охарактеризовать следующим образом (рис 1 приложение Б)
Таблица 1 Характеристика основных видов загрязнений окружающей среды (по типам происхождения загрязнений) [по Мельнику Л.Г.]
| Загрязнение | Определение |
| 1 Механическое | Засорение среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без химико-физических последствий (например мусором). |
| 2 Химическое | Изменение химических свойств среды, отрицательно воздействующих на экосистемы и технологические устройства. |
| 3 Физическое | Изменение физических параметров среды:: температурно-энергетических (тепловое или термальное), волновых (световое, шумовое, электромагнитное), радиационных (радиационное или радиоактивное) и т. д. |
| 3.1Тепловое (термальное) | Повышение температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды; может возникнуть и как вторичный результат изменения химического состава среды. |
| 3.2 Световое | Нарушение естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света; может приводить к аномалиям в жизни растений и животных. |
| 3.3 Шумовое | Увеличение интенсивности шума сверх природного уровня у человека приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, а при достижении 90-10дБ к постепенной потере слуха. |
| 3.4 Электро-магнитное | Изменение электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио, телевидения, работы некоторых промышленных и бытовых установок и др.) приводит к глобальным и местным географическим аномалиям и изменениям в тонких биологических |
| 4 Радиационное | Превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ |
| 5 Биологическое | Проникновение в экосистемы и технологические устройства видов животных и растений, нарушающих экологическое равновесие или наносящих социально-экономический ущерб. |
| 5.1 Биотическое | Распространение определенных, как правило, нежелательных с точки зрения людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и др.) либо нарушающих экологическое равновесие |
| 5.2 Микро-биологическое | А) Появление необычайно большого количества микроорганизмов, связанное с их массовым размножением на антропогенных субстратах или средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека. Б) Приобретение ранее безвредной формой микроорганизмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах. |
| 6.Информа- ционное | Изменение свойств среды, ухудшающее ее функцию как носителя информации |
Ингредиентное – загрязнение, представляющее собой совокупность веществ, минеральных и органических, чуждых биогеноцентозам (например, бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания и т. д.);
Параметрическое (физическое) – загрязнение, связанное с изменением качественных параметров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное,электромагнитное, световое);
Биоценотическое – загрязнение, вызывающее нарушение в составе и структуре популяций живых организмов (перепромысел видов, например);
Стационально-деструкционное –загрязнение (стация –местообитания популяции, деструкция – разрушение), представляющее собой изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования (зарегулирование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений и прочее).
До 60-х годов XX века основными видами загрязнений являлись биоценотическое и частично стациально-деструкционные воздействия на биосферу. Причина этогозаключалась в понимании охраны природы как защиты ее животного и растительного мира от истребления.
Ингредиентное и параметрическое загрязнение существовало тоже, тем более, что об установке очистных сооружений на предприятиях и речи не шло. Однако оно не было настолько многообразным и масштабным, как теперь, практически не содержало искусственно созданных соединений, не поддающихся естественному разложению,и природа сустранением их воздействий справлялась самостоятельно.
Так в реках с ненарушенным биоценозом и нормальной скоростью течения,незамедляемой гидротехническими сооружениями, под влиянием процессов перемешивания, окисления, поглощения и разложения редуцентами, дизенфекции солнечным излучением и др., загрязненная вода полностью восстанавливала свои свойства на протяжении 30 км от источника загрязнения.
К середине XX века темры ингредиентного и параметрического загрязнений возросли и качественный их состав изменился столь резко, что на значительных территориях способность природы к самоочищению, т.е. естественному разрушению загрязнителя в результате природных физических, химических и биологических процессов, была утрачена.
В настоящее время не происходит сомоочищения даже полноводныхи протяженных рек. Естественная скорость течения рек, на которых построены гидротехнические сооружения, в несколько раз снижена. Промышленные предприятия успевают забрать для своих нужд и спустить обратно загрязненной воду несколько раз, прежде чем онадоберется от истока до устья.
Способность почвы к самоочищению подрывается резким уменьшением в ней количества редуцентов, происходящим под влиянием неумеренного применения пестецидов и минеральных удобрений, выращивания монокультур, полной уборки с полей всех частей выращенных растений и т. д.
Негативные воздействия, ингредиентные и параметрические, на человека и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер. Современное состояние планеты Земля в результате беспрецендентного роста воздействия человека на биосферу в целом и на ее отдельные компоненты оценивается как глобальный экологический кризис.
В зависимости от масштабов распространения загрязнений различают глобальное, региональное, локальное и жилищное загрязнения.
Глобальное загрязнение называют также фоново-биосферным. Глобальные загрязнения влияют на биосферные процессы в целом на Земле и распространяются на огромные расстояния, появляясь в любой точке планеты от их источников (например, ДДТ обнаружен в яйцах пингвинов в Антарктиде).
Региональное загрязнение – это внесениезагрязнителя в пределах значительного пространства, но не охватывающего всю планету.
Локальное загрязнение –небольшое загрязнение, как правило, вокругпромышленного предприятия, населенного пункта и т.п.
Различают также загрязнения компонентов биосфеты : атмосферы, Мирового океана, подземных вод, почвы, городской среды, внутриквартирные.
Для потребностей практики загрязняющие агенты чаще делят по их происхождению на промышленные и непромышленные (сельскохозяйственные).
Таблица 2
Упрощенная классификация промышленных загрязнений
Приложение А
Таблица 3
Рост народонаселения Земли
| год | численность населения | |
| млн. человек | млрд. человек | |
| 5000 г до н.э. | ||
| 0 г | ||
| 1000 г | ||
| 1650 г | ||
| 1800 г | ||
| 1850 г | 1,2 | |
| 1900 г | 1.6 | |
| 1920 г | 1,8 | |
| 1940 г | 2,3 | |
| 1950 г | 2,5 | |
| 1960 г | 3,0 | |
| 1970 г | 3,7 | |
| 1980 г | 4,4 | |
| 1990 г | 5,3 | |
| 1995 г | 5,8 | |
| 2000 г | 6,2 | |
| прогноз: | ||
| 2025 г | 8,5 | |
| 2050 г | 12 - 14 |
Контрольные вопросы:
1 Что понимается под термином «экологическая ситуация»?
2 Укажите черты, присущие современной экологической ситуации.
3 Объясните причины современной экологической ситуации.
4 Назовите регионы Украины с самой неблагополучной экологической
ситуацией.
5 Определите основное содержание проблем «озоновая дыра», «парниковый
эффект», «кислотные дожди».
6 Перечислите важнейшие международные документы, посвященные
проблемам озоновой дыры и парникового эффекта.
7 Раскройте содержание понятия «антропогенное воздействие на окружающую
8 Какое из видов прямых антропогенных воздействий на окружающую среду,
на Ваш взгляд, является самым опасным?
9 В чем сходство и различие понятий «антропогенное воздействие на
окружающую среду» и «загрязнение природной среды»?
10Сравните классификацию загрязнений по типам происхождения и как
комплекс помех.
Тема: Управление природопользованием.
«ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени А.С. ПУШКИНА»
На тему:
по экологии
Выполнила: Лазарева Д.А.
Студентка группы № 116
Специальность: ГМУ
Санкт – Петербург
Введение…………………………………………………………………....…..3 стр.
Виды загрязнений окружающей среды……………………………………4 – 8 стр.
Заключение ……………………………………………………………….….... 9 стр.
Список использованной литературы…………………………………………10 стр.
Введение
Загрязнение окружающей среды - это нежелательное изменение ее свойств, которое приводит или может привести к вредному воздействию на человека или природные комплексы. Наиболее известный вид загрязнения - химическое (поступление в окружающую среду вредных веществ и соединений), но не меньшую потенциальную угрозу несут и такие виды загрязнений, как радиоактивное, тепловое (неконтролируемый выброс тепла в окружающую среду может привести к глобальным изменениям климата природы), шумовое. В основном загрязнение окружающей среды связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение окружающей среды), однако возможно загрязнение в результате природных явлений, например извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов и другие. Загрязнению подвергаются все оболочки Земли.
Литосфера (а также почвенный покров) загрязняется в результате поступления в нее соединений тяжелых металлов, удобрений, ядохимикатов. Только мусора из больших городов ежегодно вывозится до 12 млрд т. Горные разработки приводят к уничтожению естественного почвенного покрова на огромных площадях.
Гидросфера загрязняется стоками промышленных предприятий (особенно химических и металлургических), стоками с полей и животноводческих комплексов, бытовыми стоками городов. Особенно опасно нефтяное загрязнение - в воды Мирового океана ежегодно попадает до 15 млн т нефти и нефтепродуктов.
Атмосфера загрязняется главным образом в результате ежегодного сжигания огромного количества минерального топлива, выбросов металлургической и химической промышленности. Главные загрязняющие вещества - углекислый газ, окислы серы, азота, радиоактивные соединения.
Из-за большого количества поступающих в среду отходов человеческой деятельности способность окружающей среды к самоочищению находится на пределе. Значительная часть этих отходов чужда природной среде: они либо ядовиты для микроорганизмов: разрушают сложные органические вещества и превращающих их в простые неорганические соединения, либо вообще не разрушаются и поэтому накапливаются в различных частях окружающей среды. Даже те вещества, которые привычны для окружающей среды, поступая в нее в слишком больших количествах, могут изменять ее качества и воздействовать на экологические системы.
Виды загрязнений окружающей среды
Источники загрязнения биосферы принято разделять на природные и промышленные. Природные источники загрязнения вызваны естественными процессами (извержением вулканов, почвенной пылью и др.), такие источники, как правило, локализованы и не являются определяющими для биосферы в целом. Промышленные источники загрязнения биосферы могут оказывать длительное разрушительное действие. Эти источники разделяют на материальные (вещества), включающие механические, химические и биологические загрязнения, и энергетические (физические).
Непосредственными объектами загрязнения служат основные сферы обитания биотического сообщества: атмосфера, вода, почва. Жертвами загрязнения являются составляющие биоценоза: растения, животные, микроорганизмы. Всякое загрязнение, как правило, не всегда ощущается сразу и часто имеет скрытый характер, причем это может быть и необязательно прямой выброс в природную среду вредных веществ. Например, такой «безобидный процесс, как отвод воды из водоемов для различных хозяйственных нужд, приводит к изменению естественного режима темпера туры (тепловое загрязнение), что затрагивает целый ряд взаимосвязанных процессов, характеризующих данную экологическую систему, вплоть до полного ее уничтожения (например, катастрофа Аральского моря). Опасным при изменении любой экологической системы является появление не свойственных ей веществ.
Загрязнение атмосферы
Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями. Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека. В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздухоксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.
Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.
Загрязнение почвы
Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.
В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.
Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.
К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.
Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.
Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них.
Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.
Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.
Загрязнение воды
В большинстве случаев загрязнениепресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящиеся в земле соединения алюминия попадают в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния, которые наносят огромный ущерб рыбным запасам. Однако объём естественных загрязняющих веществ ничтожен по сравнению с производимыми человеком. Ежегодно в водные бассейны попадают тысячи химических веществ с непредсказуемым действием, многие из которых представляют собой новые химические соединения. В воде могут быть обнаружены повышенные концентрации токсичных тяжелых металлов (как кадмия, ртути, свинца, хрома), пестициды, нитраты и фосфаты, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВы).
Как известно, ежегодно в моря и океаны попадает до 12 млн тонн нефти. Определенный вклад в повышение концентрации тяжелых металлов в воде вносят и кислотные дожди. Они способны растворять в грунте минералы, что приводит к увеличению содержания в воде ионов тяжелых металлов. С атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы. Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80 % заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро - около 90 % всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой.
Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники водоснабжения в результате т. н. выщелачивания. Небольшие количества сваленных на землю отходов растворяются дождём и попадают в грунтовые воды, а затем в местные ручьи и реки. Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо теряют свою активность при контакте с почвой, либо попадают в местные реки, либо выщелачиваются в земле и проникают в грунтовые воды. До 80 % таких растворов тратятся впустую, так как попадают не на объект опрыскивания, а в почву.
Время, требуемое для проникновения загрязнитёлей (нитратов или фосфатов) из почвы в грунтовые воды, точно неизвестно, но во многих случаях этот процесс может длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду от промышленных предприятий, называют промышленными стоками и выбросами.
Все большую актуальность приобретает загрязнение подземных вод. С помощью современных технологий человек все интенсивнее использует подземные воды, истощая и загрязняя их. Вокруг городов бурно развивается частное строительство жилья и мелких предприятий, с автономным водоснабжением. Например, в Подмосковье ежедневно бурится от 50 до 200 скважин разной глубины. По разным причинам (незнанию например), подавляющее большинство скважин, эксплуатируется без соблюдения правил пользования такими источниками воды. Это приводит к быстрому локальному загрязнению подземных вод этого региона.
На загрязнение могут указывать такие признаки, как мёртвая рыба, но есть и более сложные методы его обнаружения. Загрязнение пресной воды измеряется в показателях биохимической потребности в кислороде (БПК) - то есть, сколько кислорода поглощает загрязнитель из воды. Этот показатель позволяет оценить степень кислородного голодания водных организмов.
Заключение
В результате растущего загрязнения окружающей среды возникает много экологических проблем, как на локальном и региональном уровнях (в крупных промышленных районах и городских агломерациях), так и на глобальном (глобальное потепление климата, уменьшение озонового слоя атмосферы, истощение запасов природных ресурсов). Основными путями решения экологических проблем могут быть не только строительство разнообразных очистных сооружений и устройств, но и внедрение новых малоотходных технологий, перепрофилирование производств, перенос их на новое место с целью снижения «концентрации» давления на природу.
В последнее время все чаще в печати, на радио, телевидении одной из главных тем становится экологическая. Широкая общественность, зная о критическом состоянии окружающей среды, должна активно действовать. «Экологизация» законодательной и исполнительной власти сейчас особенно важна, поскольку первоочередная задача - сделать экологически чистые производства выгодными и, наоборот, экономически невыгодным любое пренебрежение экологическими нормами. Без этого призывы к рядовым гражданам беречь природу будут выглядеть демагогическими и вряд ли достигнут цели. Вместе с тем необходима и самая широкая просветительская работа среди граждан всех возрастов.
Список использованной литературы
2. Демина Т. А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды:
Пособие для учащихся старших классов общеобразовательных учреждений. – М.: Аспект Пресс, 1998 г.
3. Кормилицын В.И. Основы экологии – М.: ИНТЕРСТИЛЬ, 1997 г.
4.Снакин В.В. Экология и охрана природа: Словарь-справочник. - М.: AKADEMIA, 2000 г.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.
Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.
Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.
Наряду с загрязнением окружающей среды новыми для нее синтетическими веществами, большой ущерб природе и здоровью людей может нанести вмешательство в природные круговороты веществ за счет активной производственной и сельскохозяйственной деятельности, а также образования бытовых отходов.
Вначале деятельность людей затрагивала лишь живое вещество суши и почву. В 19 в., когда начала бурно развиваться индустрия, в сферу промышленного производства начали вовлекаться значительные массы химических элементов, извлекаемых из земных недр. При этом воздействию стала подвергаться не только наружная часть земной коры, но также природные воды и атмосфера.
В середине 20 в. некоторые элементы стали использоваться в таком количестве, которое сопоставимо с массами, вовлеченными в природные круговороты. Низкая экономичность большей части современной индустриальной технологии привела к образованию огромного количества отходов, которые не утилизируются в смежных производствах, а выбрасываются в окружающую среду. Массы загрязняющих отходов столь велики, что создают опасность для живых организмов, включая человека.
Хотя химическая промышленность не является главным поставщиком загрязнений (рис. 1), для нее характерны выбросы, наиболее опасные для природной среды, человека, животных и растений (рис. 2). Термин «опасные отходы» применяют к любого рода отходам, которые могут нанести вред здоровью или окружающей среде при их хранении, транспортировке, переработке или сбросе. К ним относятся токсичные вещества, воспламеняющиеся отходы, отходы, вызывающие коррозию и другие химически активные вещества.
В зависимости от особенностей циклов массообмена загрязняющий компонент может распространяться на всю поверхность планеты, на более или менее значительную территорию или иметь локальный характер. Таким образом, экологические кризисы, являющиеся результатом загрязнения окружающей среды, могут быть трех сортов – глобальные, региональные и локальные
Одной из проблем, имеющих глобальный характер, является возрастание содержания в атмосфере углекислого газа в результате техногенных выбросов. Наиболее опасным последствием этого явления может стать повышение температуры воздуха благодаря «парниковому эффекту». Проблема нарушения глобального цикла массобмена углерода уже переходит из области экологии в экономические, социальные и, в конце-концов, политические сферы.
В декабре 1997 в г. Киото (Япония) был принят Протокол к рамочной конвенции Организации объединенных наций об изменении климата (датированной маем 1992) (). Главное в Протоколе – количественные обязательства развитых стран и стран с переходной экономикой, включая Россию, по ограничению и снижению выбросов парниковых газов, прежде всего СО 2 , в атмосферу в 2008–2012. У России разрешенный уровень выбросов парниковых газов на эти годы – 100% от уровня 1990. Для стран ЕС в целом он составляет 92%, для Японии – 94%. У США предполагалось 93%, однако эта страна отказалась участвовать в Протоколе, поскольку снижение выбросов углекислого газа означает понижение уровня выработки электроэнергии и, следовательно, стагнацию промышленности. 23 октября 2004 Государственная Дума России приняла решение о ратификации Киотского Протокола .
К загрязнениям регионального масштаба относятся многие отходы промышленных предприятий и транспорта. В первую очередь, это касается диоксида серы. Он вызывает образование кислотных дождей, поражающих организмы растений и животных и вызывающих заболевания населения. Техногенные оксиды серы распределяются неравномерно и наносят ущерб отдельным районам. За счет переноса воздушных масс они зачастую пересекают границы государств и оказываются на территориях, удаленных от индустриальных центров.
В крупных городах и промышленных центрах воздух, наряду с оксидами углерода и серы, часто загрязнен оксидами азота и твердыми частицами, выбрасываемыми автомобильными двигателями и дымовыми трубами. Нередко наблюдается образование смога. Хотя эти загрязнения носят локальных характер, они затрагивают многих людей, компактно поживающих на таких территориях. Кроме того, наносится ущерб окружающей природе.
Одним из основных загрязнителей окружающей среды является сельскохозяйственное производство. В систему круговорота химических элементов искусственно вводятся значительные массы азота, калия, фосфора в виде минеральных удобрений. Их избыток, не усвоенный растениями, активно вовлекается в водную миграцию. Накопление соединений азота и фосфора в природных водоемах вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов и загрязнение их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Кроме того, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышение концентрации этого элемента в сельскохозяйственных продуктах питания и питьевой воде. Это может вызвать серьезные заболевания людей.
В качестве примера, показывающего изменения структуры биологического круговорота в результате деятельности человека, можно рассмотреть данные для лесной зоны европейской части России (таблица). В доисторические времена вся эта территория была покрыта лесами, сейчас их площадь уменьшилась почти вдвое. Их место заняли поля, луга, пастбища, а также города, поселки, транспортные магистрали. Уменьшение общей массы некоторых элементов за счет общего уменьшения массы зеленых растений компенсируется внесением удобрений, которое вовлекает в биологическую миграцию значительно больше азота, фосфора и калия, чем естественная растительность. Вырубка леса и распашка почв способствуют усилению водной миграции. Таким образом, существенно увеличивается содержание соединений некоторых элементов (азота, калия, кальция) в природных водах.
| Таблица 3. МИГРАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ (млн. т в год) в доисторический период (на сером фоне) и в настоящее время (на белом фоне) | ||||||||||
| Азот | Фосфор | Калий | Кальций | Сера | ||||||
| Атмосферные осадки | 0,9 | 0,9 | 0,03 | 0,03 | 1,1 | 1,1 | 1,5 | 1,5 | 2,6 | 2,6 |
| Биологический круговорот | 21,1 | 20,6 | 2,9 | 2,4 | 5,5 | 9,9 | 9,2 | 8,1 | 1,5 | 1,5 |
| Поступления с удобрениями | 0 | 0,6 | 0 | 0,18 | 0 | 0,45 | 0 | 12,0 | 0 | 0,3 |
| Вывоз урожая, рубка леса | 11,3 | 0 | 1,1 | 0 | 4,5 | 0 | 5,3 | 0 | 0,6 | |
| Водный сток | 0,8 | 1,21 | 0,17 | 0,17 | 2,0 | 6,1 | 7,3 | 16,6 | 5,4 | 4,6 |
Загрязнителями воды являются и органические отходы. На их окисление расходуется дополнительное количество кислорода. При слишком низком содержании кислорода нормальная жизнь большинства водных организмов становится невозможной. Аэробные бактерии, которым необходим кислород, также погибают, вместо них развиваются бактерии, использующие для своей жизнедеятельности соединения серы. Признаком появления таких бактерий является запах сероводорода – одного из продуктов их жизнедеятельности.
Среди многих последствий хозяйственной деятельности человеческого общества особое значение имеет процесс прогрессирующего накопления металлов в окружающей среде. К наиболее опасным загрязнителям относят ртуть, свиней и кадмий. Существенное воздействие на живые организмы и их сообщества оказывают также техногенные поступления марганца, олова, меди, молибдена, хрома, никеля и кобальта (рис. 3).
Природные воды могут загрязняться пестицидами и диоксинами, а также нефтью. Продукты разложения нефти токсичны, а нефтяная пленка, изолирующая воду от воздуха, приводит к гибели живых организмов (в первую очередь, планктона) в воде.
Помимо накопления в почве токсичных и вредных веществ в результате деятельности человека, ущерб землям наносится за счет захоронения и свалок промышленных и бытовых отходов.
Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы являются: строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций.
Большую роль в защите окружающей среды от химических загрязнений начинает играть международное сотрудничество. В 1970-е в озоновом слое, защищающем нашу планету от опасного действия ультрафиолетового излучения Солнца, было обнаружено снижение концентрации О 3 . В 1974 установили, что озон разрушается под действием атомарного хлора. Одним из основных источников хлора, попадающего в атмосферу, являются хлорфторпроизводные углеводородов (фреоны, хладоны), используемые в аэрозольных баллонах, холодильниках и кондиционерах. Разрушение озонового слоя происходит, возможно, не только под действием этих веществ. Тем не менее, были предприняты меры по уменьшению их производства и использования. В 1985 многие страны договорились о защите озонового слоя. Обмен информацией и совместные исследования изменений концентрации атмосферного озона продолжаются.
Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоемы, включает установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, уменьшение сбросов промышленных предприятий за счет применения замкнутых циклов. Снижение опасности загрязнения нефтью возможно путем повышения надежности танкеров.
Для предотвращения загрязнения поверхности Земли нужны предупредительные меры – не допускать засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, нужна санитарная очистка почвы и территории населенных мест, где такие нарушения были выявлены.
Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде.
Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов.
Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды.
Елена Савинкина
