Костин С.Н.
Введение
В последние годы мы часто слышим и употребляем слово «экология», но вряд ли можно считать, что все понимают под ним одно и то же. О том, какой смысл следует вкладывать в это понятие, спорят даже специалисты. А пока они спорят, неспециалисты уже поняли, что такое экологический минимум: это значит — дышать чистым воздухом, пить чистую воду, есть пищу без нитратов и не светиться в темноте. Термин «экология» (от греческих «ойкос» — дом, место обитания, и «логос» — наука) был придуман в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Геккелем, который ввел его в обиход для обозначения «общей науки об от ношениях организмов к окружающей среде», куда мы относим в широком смысле все «условия существования». Это понятие, первоначально довольно узкое, в дальнейшем расширялось, какое-то время и экология развивалась как одна из биологических наук, изучающая не отдельные организмы, а структуру и функционирование биологических систем — популяций, видов, сообществ — и их взаимодействий друг с другом и с окружающей средой. Такое или близкое определение экологии можно найти во многих со временных энциклопедиях и справочниках.
Но сейчас понятие «экология» уже далеко вышло за рамки того, что вкладывалось в него Эрнстом Геккелем и что указывается в справочниках и энциклопедиях. Теперь это уже самостоятельная наука об окружающей среде (с точки зрения ее взаимодействий с живыми организмами и, прежде всего с людьми). Ее питает не только и не столько биология, но и почти все науки о Земле — метеорология, гидрология, океанология, климатология, география, геология с необходимыми для них физико-математическими и химическими методами, а также социология, психология и экономика. Такого расширения содержания экологии и смещения в нем акцентов потребовал стремительный количественный рост человечества, которое начало осознавать опасности, угрожающие всей планете (ядерная катастрофа, возможный парниковый эффект и тому подобное), уже столкнулось в своей практике с ограниченностью природных ресурсов (в том числе энерге тических) и воочию увидело губительные побочные воздействия неразумной хозяйственной деятельности на окружающую среду — экологические катастрофы, как Чернобыль и Арал. В связи с этим современная экология ставит во главу своих интересов взаимодействия человека с экологическими системами, всей окружающей средой.
Хотя в последние годы мы начали осознавать единство и конечность биосферы и всей окружающей среды, ответственность человечества за свою собственную судьбу, судьбу биосферы, судьбу всей планеты, мы еще очень далеки от того состояния, которое В. И. Вернадский обозначил термином «ноосфера» (от греческого «ноос» — разум). Последнее подразумевает превращение человека из чужеродного элемента в природе в ее неотъемлемую, органично вписывающуюся в нее часть. Это будет достигнуто только тогда, когда новое мышление, в котором экологические проблемы должны иметь высший приоритет, станет внутренней потребностью всего человечества, от лиц, облеченных властью и распоряжающихся ресурсами, до всех граждан мира. Пока же в дополнение к естественно возрастающим экологическим проблемам люди продолжают создавать все новые трудности, которые неизбежно придется преодолевать, затрачивая большие усилия и средства. Представляется, что все экологические проблемы можно отнести, прежде всего к двум связанным друг с другом главным факторам: изменениям климата и загрязнению окружающей среды.
Хотя изменения климата, естественные или вызванные деятельностью человека (так называемые антропогенные), происходят сравнительно мед ленно, они охватывают огромные регионы и потому могут представлять серьезную проблему для человечества. При значительных изменениях климата произойдут смещения климатических зон, в результате чего людям придется целиком или частично перестраивать в этих зонах свою хозяйственную деятельность. Загрязнение окружающей среды также принимает глобальный характер, так как фактически оно не знает национальных границ. Нарастание загрязнения превращается в опасность для самого существования биосферы, и в том числе всего человечества.
Человек и окружающая среда: история взаимодействия
Интересно, что многие исследователи, сам факт появления и значительного распространения человека на Земле называют одной из крупнейших экологических катастроф древности. Так известно, что формирование и становление кроманьонского человека завершилось в течение считанных тысячелетий. Сравнительно быстро это событие вызвало экологические последствия. И, прежде всего – не бывалое в геологической истории распространение одного биологического вида практически на всей обитаемой суше. Никогда — за миллионы, миллиарды лет — ни один вид не имел такого распространения. Именно тогда и зародилось неразрешимое до сих пор противоречие между катастрофически быстро развивающимся биологическим видом-потребителем природных ресурсов и самой природной средой — между человеком и породившей его природой. Всё (если и не абсолютно все, то многое) начиналось, как и водится, с огня. Нет, не с мифического огня Прометея, озарившего человеческое сознание, а с самого, что ни на есть реального пламени...
Доказательства варварского истребления лесов первобытными племенами поступают даже не из такого уж давнего прошлого — что особо ценно. Голландский мореплаватель А. Я. Тасман и его команда, первыми из европейцев увидевшие берега Тасмании, аборигенов не обнаружили, хотя обратили внимание на клубы дыма, поднимавшиеся в разных местах над лесом. Последующие исследователи острова постоянно сталкивались с лесными пожарами или с обилием костров, разводимых аборигенами. И хотя тасманийцы занимались охотой, рыболовством, собирательством, главным «рычагом», с помощью которого они «переворачивали» свою землю — перестраивали ландшафты радикально, — был огонь. В результате подобной «природопреобразующей деятельности» на обширных пространствах Тасмании произошла смена растительности; произошли изменения в характере почвы, изменился климат. Многие исследователи сходятся на том, что до появления человека, в частности, в Исландии до 40% площади острова были заняты березовыми лесами с примесью ивы, рябины и можжевельника. Со времени освоения Исландии викингами леса стали быстро сокращаться, и ныне их площадь не превышает 0,5%.
В других регионах к подобным же результатам привела система первобытною земледелия, предполагавшего выжигание огромных лесных пространств регулярно — раз в несколько земледельческих сезонов. Как ни странно воспринимать это нам, привыкшим видеть главную проблему природы в развитии техногенной цивилизации, в числе первых экологических катастроф, привнесенных в жизнь планеты молодым человечеством, называют и последствия такого чистого и безобидного занятия, как самая обыкновенная охота. Именно результатом хищнического истребления целых видов животных (археологи, действительно, находят гигантские скопления костей животных на местах былых охотничьих побед), а также воздействия человека па природные комплексы в целом стало то, что во многих регионах мира создались предпосылки для кризиса охотничьего хозяйства, присваивающего природные биологические ресурсы практически без сознательного их возобновления. Один из крупнейших знатоков ледникового периода американский географ и геолог Р. Флинт, писал об исчезновении групп животных: «вымирание в основном происходило 5000-10000 лет назад. К вымершим животным принадлежат все верблюды, лошади, ленивцы, два рода мускусных быков, пекари, винторогие антилопы, все виды бизонов (кроме одного)… и отдельные виды кошек — некоторые из них достигали размеров льва. Исчезли также два вида мамонтов, которые были крупнее современных слонов и были распространены на территории США почти повсеместно».
На отдельных изолированных территориях (Австралия, Тасмания и др.), где отсутствовали пригодные для ведения сельского хозяйства виды животных и растений, первобытное общество настолько подорвало ресурсы существующих природных комплексов, что вступило в полосу застоя и даже некоторого технического и социального регресса. И хотя сохранился прежний уровень хозяйственного развития, хищническая эксплуатация природных биологических ресурсов вызывала последовательную деградацию окружающих ландшафтов, уменьшение или качественное ухудшение используемых биологических ресурсов. Общество — часть природы не могло оставаться вне этого процесса. Интересен тот факт, что учеными доказана большая продуктивность нетронутых человеком естественных природных комплексов чем экосистем, искусственно им созданных. И это актуально даже для сегодняшнего уровня развития сельского хозяйства. А, следовательно, и собирательство и охота на начальном этапе должны были быть более эффективны, чем земледелие и скотоводство. Но только в том, случае, если окружавшая человека природа не переживала очередную экологическую катастрофу. Именно разрушающее воздействие человека на окружающую среду стимулировало, как ни странно это звучит, развитие цивилизации — в поисках новых ресурсов человечество постепенно переходило от присваивающего хозяйства к производящему.Однако вслед за одной бедой спешила другая. Созданная примитивными способами новая природная среда чрезвычайно хрупка, быстро истощает почву и нежизнеспособна в обычных условиях (будучи оставленной человеком после истощения). Выжигание растительности, рыхление поверхности земли в сочетании с уничтожением деревьев и кустов наносит значительный ущерб почве, приводит к эрозии. Поэтому осваиваемые первобытным человеком участки земли вскоре приходили в полную непригодность и люди вынуждены были искать новые территории. Следами тех экологических катастроф древности, выглядящими сегодня в наших глазах, как извечные степи и пустыни, планета покрыта до сих пор.
Именно поэтому экологические проблемы древности не были и не могли быть стимулом только прогресса человечества. Необходимость доступа к получению ресурсов природы, осложнявшаяся, в том числе и природоразрушающей деятельностью человека, толкала племена к конфликтам с более обеспеченными соседями. Хотя необходимость оборонять от соседей богатства, полученные от природы, с другой стороны, заставляла первобытные племена укреплять свои поселения, учиться возводить крепостные валы и т. п., но эго тема уже совсем другого разговора… Именно так человечество прошло с окружающей его природной средой бок о бок сквозь десятки, сотни тысячелетий — борясь с миром за существование и создавая себе победами в этой борьбе только всё новые и новые проблемы...
Глобальные экологические проблемы современности
За прошедшие тысячелетия цивилизация и технологии сделали заметный скачок в своём развитии. Изменился вид человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам внешний облик «человека разумного» изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников — все это взято из окружающей среды. И весь ритм жизни человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся одним — возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам. За годы такого сосуществования с природой запасы природных ресурсов заметно сократились. Правда, сама природа позаботилась о том, чтобы обеспечить человека, вечного иждивенца, в том числе и практически неисчерпаемой ресурсной базой. Но природы, как и денег, много не бывает. Не известно, что на этот счет думают все жители планеты, но их влияние на природу ощущается практически везде.
Загрязнение атмосферы
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений именно поэтому в данном реферате этой проблеме уделено больше внимания. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы — самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы. В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности. Воздух жилищ и рабочих зон имеет большое значение из-за того, что человек проводит здесь значительную часть времени.
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.
Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным эколого-геохимического картирования разных масштабов, талые (снеговые) вода Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными водами и многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит – и аммоний — ионами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, пинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Особенно отчетливо это проявляется по отношению к подземным водам Сибирскими экологами-геохимиками выявлено обогащение ртутью а снеговых вод сравнительно с поверхностными водами в бассейне р.Катунь Кураиско-Сарасинская ртутно-рудная зона Горного Алтая. Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать поверхно стные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. В условиях Подмосковья цинк, стронций, никель практически полностью растворены в снеговой воде.
Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие их факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, утвержденной в 1980 году. Многие федеральные ведомства США начали финансировать исследования атмосферных процессов. Вызывающих кислотные дожди, с целью оценки влияния последних на экосистемы и выработки соответствующих природоохранных мер. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения атмосферы. Основные кислотные агенты — разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочис ленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные. Среди антропогенных к наиболее опасным процессам относятся сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля. При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории (см. приложение 2).
Высокая опасность химических и биохимических производств заклю чается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных. В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы -вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследо ваниями установлено, что поступление загрязняющих веществ, с глубинными флюидами в приземной слой атмосферы имеет место не только в областях современной вулканической и газотермальной деятельности, но и в таких стабильных геологических структурах, как Русская платформа. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные (извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару, Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается сейчас как огромный химический котел, который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания. Аэродинамическими барьерами являются крупные лесные массивы, а также активные глубинные разломы значительной протяженности (Байкальский рифт). Причина этого заключается в том, что такие разломы контролируют физические поля, ионные потоки Земли и служат своеоб разной преградой для перемещения воздушных масс.
Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается главным образом по нормативному подходу. Величины токсических химических веществ и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. В таком руководстве для Европы кроме токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное, аллергенное и другие воздействия) учитываются их распространенность и способность к аккумуляции в организме человека и пищевой цепи. Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промышленно-урбанизированных центрах. К перспективным направлениям оценки состояния приземной атмо сферы крупных промышленно-урбанизированных территории относится многоканальное дистанционное зондирование. Преимущество этого метода заключается в способности быстро, неоднократно и в одном ключе охарактеризовать большие площади. Экологическая практика в России и за рубежом показала, что её неудачи связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбран, и оценить главные факторы и последствия, низкой эффективностью использования результатов натурных и теоретических экологических исследований при принятии решений, недостаточной разработанностью методов количественной оценки последствий загрязнения приземной атмосферы и других жизнеобеспечивающих природных сред.
Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении загрязняющих веществ в воздушном бассейне. В США сейчас обсуждается уже четвертый вариант закона о чистом воздухе. Борьба идет между сторонниками охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в повышении качества воздуха. Правительством Российской Федерации разработан проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время обсуждается. Улучшение качества воздуха на территории России имеет важное социально-экономическое значение. Это обусловлено многими причинами и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.
Загрязнение водных ресурсов
Вода — одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы. К таким свойствам относятся очень высокие и максимальные среда жидкостей теплоемкость, теплота плавления и теплота испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для воды характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами. Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возмож ность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов. В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют стра тегическое значение.
Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные во ды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению части артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а реки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности. Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что под земная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глубинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши. Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микро-организмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных. Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами волы для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.
Наиболее важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). Па континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения (см. приложение 3). Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть суще ственным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее де сятилетие. Па территории Российской Федерации проблема загрязнения по верхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концентрациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют об увеличении этих концентраций во времени.
Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод орга ническими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым.
Загрязнение литосферы
Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях. По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера — около 1 млрд. т. И все это меньше чем на 6 млрд. человек! Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.
Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы — оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Пыль и аэрозоли: твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной. С растительным опадом: различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву. Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделись главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами; тяжелыми металлами; пестицидами; микотоксинами; радиоактивными веществами.
Другие загрязнения
Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно опасны и разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов па большие расстояния.
Не менее опасны сточные воды. Несмотря на строительство очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой всех урбанизированных территорий. Особая опасность в этом случае связана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможностью вспышек различных эпидемических заболеваний. Опасные отходы сельскохозяйственного производства – наво-зохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемии. Хотя эти отходы имеют точечный характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду. В связи с тем, что масштаб и интенсивность воздействия твердых и опасных отходов па окружающую среду оказались более значительными, чем представлялось раньше, а его характер и влияющие природные факторы слабо изученными, нормативные требования СНиП и ряда ведомственных инструкций, касающиеся выбора участков, проектирования полигонов и назначения зон санитарной охраны, следует признать естнедостаточно обоснованными. Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по сущву произвольно, без учета реальных процессов загрязнения и ответных реакций биосферы на функционирование свалок твердых и опасных отходов. Необходима комплексная, по возможности исчерпывающая оценка всех параметров воздействия отходов на все жизнеобеспечивающие природные среды, позволяющая выяснить пути и механизмы проникновения загрязняющих веществ в пищевую цепь и организм человека.
Гибель и вырубка лесов
Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира кислотные дожди, главными виновниками которых являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60 % серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75 %. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.
За последние 20 лет (1970 — 1990) мир потерял почти 200 миллионов гектаров лесных массивов, что равно площади США восточнее Миссисипи. Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов — легких планеты и основного источника биологического разнообразия планеты. Там ежегодно вырубается или сжигается примерно 200 тысяч квадратных километров, а значит, исчезает 100 тысяч видов растений и животных. Особо быстро этот процесс идет в самых богатых тропическими лесами регионах Амазонии и Индонезии. Британский эколог Н. Мейерс пришел к выводу, что десять небольших областей в тропиках содержат, по крайней мере, 27 % всего видового состава этого класса растительных формаций, позднее этот список был расширен до 15 горячих точек тропических лесов, которые должны быть сохранены, во что бы то ни стало. В развитых странах кислотные дожди вызывали повреждение значительной части леса: в Чехословакии 71 %, в Греции и Великобритании 64 %, в ФРГ 52 %. Современная ситуация с лесами очень различна по континентам. Если в Европе и Азии лесопокрытые площади за 1974 1989 годы несколько увеличились, то в Австралии за один год они сократились на 2,6 %, Еще большая деградация лесов идет в отдельных странах: в Кот-Д, Ивуар за год лесные площади уменьшились на 5,4 %, в Таиланде на 4,3 %, в Парагвае на 3,4 %.
Перспективы развития и решения экологических проблем
Говоря о возможных вариантах развития экологической ситуации на планете, самым благодарным и, само собой, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Иначе пришлось бы говорить исключительно об ужасах истощения природных ресурсов и т. п. Несмотря на то, что каждая из обсуждавшихся здесь глобальных проблем имеет свои варианты частичного или более полного решения, существует некий набор общих подходов к решению проблем окружающий среды. Кроме того, за последнее столетие человечество разработало ряд оригинальных способов борьбы с собственными, губящими природу недостатками. К числу таких способов (или возможных путей решения проблемы) можно отнести возникновение и деятельность разного рода «зеленых» движений и организаций. Кроме пресловутого «Сrееп Реaсе'а», отличающегося не только размахом своей деятельности, но и, порой, заметным экстремизмом действий, а также аналогичных организаций, непосредственно проводящих природоохранные акции, существует другой тип экологических организаций — структуры, природоохранную деятельность стимулирующие и спонсирующие — Фонд дикой природы, например. Все экологические организации существуют в одной из форм: общественные, частные государственные либо организации смешанного типа.
Кроме разного рода объединений, отстаивающих у цивилизации права постепенно уничтожаемой ею природы, в сфере решения экологических проблем существует целый ряд государственных или общественных природоохранных инициатив. Например, природоохранное законодательство в России и других странах мира, различные международные соглашения или система «Красных книг». Международная «Красная книга» список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений — в настоящий момент включает 5 томов материалов. Кроме того, существуют национальные и даже региональные «Красные книги». В числе важнейших путей решения экологических проблем большинство исследователей также выделяет внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов. Хотя, несомненно, — и это доказывает весь ход человеческой истории -важнейшим направлением решения стоящих перед цивилизацией экологических проблем стоит назвать повышение экологической культуры человека, серьезное экологическое образование и воспитание, все то, что искореняет главный экологический конфликт — конфликт между дикарем -потреби гелем и разумным обитателем хрупкого мира, существующий в сознании человека.
Переработки промышленных отходов
Сегодня в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20 т. сырья, которое е использованием 800 т. воды и 2.5 кВт энергии перерабатывается в продукты потребления и примерно 90 — 98 % идет в отходы (см. приложение 1). При этом доля бытовых отходов на одного человека не превышает 0,3-0,6 т. в год. Остальное составляют промышленные отходы. По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья — 100 Гт/год хозяйственная деятельность человека приблизилась к деятельности биоты — 1000 Гт/год и превзошла вулканическую деятельность планеты — 10 Гт/год. При этом расточительность использования сырья и энергии в хозяйственной деятельности человека превышает всякие разумные пределы. И если в развитых странах сельскохозяйственные отходы утилизируются на 90 %, корпуса автомашин па 98 %, отработанные масла на 90 %. то значительная часть промышленных и строительных отходов, отходов горнодобывающих и металлургических производств практически полностью не утилизируются. Человечество преуспело в создании орудий производств и технологий уничтожения себе подобных и практически не занималось созданием промышленности по переработке отходов своей деятельности. В результате помимо ежегодного прироста объема переработанных промышленных отходов, в том числе токсичных, во всем мире существуют и старые захоронения (свалки), число которых в промышленно — развитых странах исчисляется десятками и сотнями тысяч, а величины объемов отходов достигают сотен миллиардов тонн. Таким образом, если говорить о реабилитации окружающей среды, имея ввиду планомерную переработку отходов (в первую очередь особо опасных), то потребуются затраты в десятки и сотни миллиардов долларов в год на протяжении десятилетий.
Таким образом, данные показывают непрерывный рост не перерабатываемых промышленных отходов, не говоря уже о неучтенных свалках, старых захоронениях, инвентаризация которых даже не начиналась и где содержится около 86 млрд. т. отходов (1,6 млрд. т. токсичных). Госкомэкология подготовила проект Федерального закона Об отходах производства и потребления, который внесен Правительством РФ в Госдуму на рассмотрение и ожидается ею принятие в 1997 году. Введение этого закона в действие поставит на юридическую основу работу по обращению с отходами производства и потребления. Таким образом, в мире и в России основная масса отходов, в том числе опасных, накапливается, складируется или захоранивается. Ряд стран для захоронения используют затопление в море (океане), что, по нашему мнению, должно быть полностью запрещено международными соглашениями вне зависимости от класса опасности отхо дов. Это в некотором роде и нравственная проблема; произвел — переработай (складируй) на своей территории, а не используй в качестве свалки то, что принадлежит всем (моря, горы, леса). Собственно переработке промышленных отходов сейчас подвергается не более 20 % от общего объема.
Заключение
В данной работе я попытался рассмотреть основные экологические проблемы и пришел к выводу, что глобальный экологический кризис зашел уже так далеко, что катастрофические последствия его практически неизбежны, и речь может идти лишь об их смягчении. Смягчения удастся достигнуть только при наличии в мире «критической массы» высокообразованных людей, ясно понимающих существо проблемы и способных повлиять на общественное мнение. Однако наблюдения показывают, что большая часть людей, даже в академической среде, не осознают, что человечеству грозит экологическая катастрофа. Как правило, люди отмахиваются: в процессе развития человечества, мол, неоднократно вставали серьезные проблемы, но когда приходило время, их успешно решали.
Список литературы
1. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
2. Возняк В.Я., Файтельман Н.Г., Арбатов А.А. и др., Экологическое оздоровление экономики., М., Наука, 1994г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991.
www.ronl.ru
МКОУ «Карабаглинская СОШ»
XXII Республиканская научная конференция
молодых исследователей «Шаг в будущее»
Доклад на тему:
«Проблемы загрязнения окружающей среды»
Симпозиум 2. Естественные науки и современный мир
Выполнила: Наникова Гнара Александровна ученица 10 класса
МКОУ «Карабаглинская СОШ» село Карабаглы Тарумовский р-он
Руководитель: Маргарян Елена Федоровна учитель биологии
МКОУ «Карабаглинская СОШ» село Карабаглы Тарумовский р-он
Оглавление
I Введение
II Основная часть
Загрязнение атмосферы
Загрязнение гидросферы
Загрязнение литосферы
Другие загрязнения
Переработки промышленных отходов
Перспективы развития и решения экологических проблем
III Заключение
IV Выводы
V Список литературы
Приложение
- фотоотчет
- презентация
Аннотация проекта степень негативного воздействия человеческой деятельности на окружающую среду явилась стимулом к пониманию обществом причинно-следственной связи между деятельностью человека и экологической деградацией.
Задачи и цели написания данной работы:
- понимание многосторонней ценности природы как источника материального и духовного развития общества;
- формирование экологического стиля жизни;
- выработка умений предвидеть возможные последствия своей деятельности в природе;
- формирование стремления к активной деятельности по улучшению и сохранению природной среды, пропаганде нетерпимого отношения к действиям людей, наносящих вред природе;
- создание мотивации личного участия в решении экологических проблем своей страны, района, республики, села.
Вносимые человеком изменения в природу приобрели настолько крупные масштабы, что они превратились в серьезную угрозу нарушения существующего в природе относительного равновесия.
Мы должны вводить мировые стандарты, активно участвовать в международном экологическом сотрудничестве, создавать различные экологические объединения.
Спасение природы стало одним из категорических условий сохранения жизни на Земле.
Для существенного изменения положения, решения экологических проблем, создания экологической безопасности, необходимы целенаправленные продуманные действия.
Охрана окружающей среды должна быть комплексной. Охраняться должна не сумма отдельных природных ресурсов, а природный комплекс – экосистема, включающий различные компоненты, соединенные естественными связями.
Конечно, вопросы экологии носят глобальный характер, и нам - ученикам, не под силу их решить самостоятельно, но мы стараемся внести свой вклад в акцию защиты Земного шара, страны, республики, района, своего родного села.
Введение
«Охраняйте природу! Она не имеет ни кулака,
ни зуба, чтобы защищаться от недругов.
Её сокровища вверены нашей совести,
справедливости, уму и благородству».
Л. Леонов
Деятельность человека обусловила изменения окружающей среды и стала влиять на условия жизни животных и растений. Столетиями люди вырубали леса, загрязняли окружающую среду, охотились, ловили рыбу, ни на минуту не задумываясь о последствиях своих действий. Только теперь мы начали понимать, что одно лишь изменение деятельности может спасти Землю от катастрофы. Наш образ жизни серьезно нарушил равновесие естественной среды. Колоссальные изменения, происходящие в настоящее время, могут кончиться очень плохо.
За годы такого сосуществования с природой запасы природных ресурсов заметно сократились. Правда, сама природа позаботилась о том, чтобы обеспечить человека, вечного иждивенца, в том числе и практически неисчерпаемой ресурсной базой. Но природы, как и денег, много не бывает.
Вредные газы, прогрессирующее загрязнение, бездумная вырубка лесов - все это ведет к опасному потеплению климата на земном шаре. Деятельность человека уже привела к частичному или полному исчезновению многих животных и растений. Если мы не посвятим больше энергии спасению погибающей природы и не изменим наши во многом деструктивные действия, грядущим поколениям, возможно, придется изучать природу только по естественнонаучным фильмам.
Не известно, что на этот счет думают все жители планеты, но их влияние на природу ощущается практически везде.
Актуальность данной темы заключается в том, что степень негативного воздействия человеческой деятельности на окружающую среду явилась стимулом к пониманию обществом причинно-следственной связи между деятельностью человека и экологической деградацией. «Вторая природа», созданная в процессе бурного развития научно-технического прогресса, грозит сегодня оказаться единственной. Постоянное расширение потребностей цивилизации сопровождается сокращением возможностей удовлетворить их.
Задачи и цели написания данной работы:
- понимание многосторонней ценности природы как источника материального и духовного развития общества;
- формирование экологического стиля жизни;
- овладение прикладными знаниями, практическими умениями и навыками рационального природопользования;
- выработка умений предвидеть возможные последствия своей деятельности в природе;
- формирование стремления к активной деятельности по улучшению и сохранению природной среды, пропаганде нетерпимого отношения к действиям людей, наносящих вред природе;
- создание мотивации личного участия в решении экологических проблем своей страны, района, республики, села.
Вносимые человеком изменения в природу приобрели настолько крупные масштабы, что они превратились в серьезную угрозу нарушения существующего в природе относительного равновесия.
Основная часть
Долгое время человек смотрел на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для него материальных благ. Но, сталкиваясь с отрицательными результатами своего воздействия на природу, он постепенно приходил к убеждению в необходимости более разумного ее использования и охраны. В России эта проблема стала одной из важнейших государственных задач. Практическое осуществление идей охраны природы во многом зависит от природоохранительного просвещения населения. Особая ответственность за его выполнение ложится и на общеобразовательные школы. Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Природные ресурсы – это база, на которой живет и развивается человеческое общество, первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностей людей. Состояние окружающей человека природной среды - одна из актуальнейших общемировых проблем современности. Масштабы влияния человеческой деятельности на природную среду возросли необычайно и продолжают стремительно нарастать. В ряде случаев они достигают глобального измерения и сопоставимы с общепланетарными масштабами многих естественных процессов, или даже превосходят их. Вывод из системы антропогенного обмена в природу всевозможных отходов, отбросов и использованных изделий именуется загрязнением окружающей среды. Лет 30-50 назад объемы и токсичность техногенных выбросов в целом не превышали способности биосферы к их поглощению и нейтрализации. Сегодня же они достигают предела возможностей природных экосистем к самоочищению. Помимо истощения природных ресурсов, развитие промышленности создало новую проблему - проблему загрязнения окружающей среды. Оказались сильно загрязненными преимущественно промышленными отходами водоемы, атмосферный воздух, почва. Эти загрязнения не только крайне отрицательно сказались на плодородии почв, растительности и животном мире, но и стали представлять существенную опасность для здоровья людей. К настоящему времени не сохранилось ни одного уголка на 'Земле, где отсутствовало бы влияние человека на природу. Даже в Антарктиде отмечены радиоактивные осадки.
Загрязнение атмосферы Жизнь на земле без атмосферы невозможна. Но она невозможна и без воды, и без питательных веществ, и без многого другого. Без пищи человек может прожить недели, без воды - дни, без воздуха -минуты, без атмосферной защиты - секунды. Человеческий организм безоружен против ядовитых газов без цвета, запаса и вкуса, которых немало в техногенных выбросах, оксида азота, свинца в выхлопах автомобилей, угарного газа и многих других. Сокращение запасов кислорода практически пока неощутимо. Но процесс этот нарастает. Уменьшается поступление кислорода из-за сокращения зеленого покрова Земли, вырубки лесов, отчуждения земель под строительство, транспортные магистрали и т.п. Загрязнение Мирового океана нефтью, ртутью, хлоридами и многими другими веществами может привести к массовой гибели зеленых водорослей океана. Это одна из самых острых глобальных экологических проблем современности.
Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Борьба идет между сторонниками охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в повышении качества воздуха. Улучшение качества воздуха на территории России имеет важное социально-экономическое значение. Это обусловлено многими причинами и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.
Загрязнение гидросферы
Вода - одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью всех живых существ. В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения.
Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши. Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микроорганизмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных. Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами волы для питьевых и других нужд.
Водоемам угрожают в большей степени - нефтяные масла, сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности, пагубно сказываются на развитии водных организмов сточные воды различных химических заводов. Все это способствует изменению цвета, запаха, вкуса очень нужной для нормального развития всего живого чистой воды. С повышением изобретательности человека, как бы для улучшения быта, производятся различные моющие средства, что не оказывает благотворного влияния на водные ресурсы. В результате атомной промышленности, радиоактивно загрязняются водоемы, что несет непоправимый вред здоровью.
Эти процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть существенным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее десятилетие.
Загрязнение литосферыКак известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.
Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отстойными породами; тяжелыми металлами,пестицидами, радиоактивными веществами.Другие загрязнения
Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно опасны и разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов па большие расстояния.
Переработки промышленных отходов
Сегодня в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20 т. сырья, при этом расточительность использования сырья и энергии в хозяйственной деятельности человека превышает всякие разумные пределы. И если в развитых странах сельскохозяйственные отходы утилизируются на 90 %, корпуса автомашин на 98 %, отработанные масла на 90 %. то значительная часть промышленных и строительных отходов, отходов горнодобывающих и металлургических производств практически полностью не утилизируются. Человечество преуспело в создании орудий производств и технологий уничтожения себе подобных и практически не занималось созданием промышленности по переработке отходов своей деятельности. В результате помимо ежегодного прироста объема переработанных промышленных отходов, в том числе токсичных, во всем мире существуют и старые захоронения (свалки), число которых в промышленно - развитых странах исчисляется десятками и сотнями тысяч, а величины объемов отходов достигают сотен миллиардов тонн. Таким образом, если говорить о реабилитации окружающей среды, имея ввиду планомерную переработку отходов (в первую очередь особо опасных), то потребуются затраты в десятки и сотни миллиардов долларов в год на протяжении десятилетий.
Таким образом, данные показывают непрерывный рост неперерабатываемых промышленных отходов, не говоря уже о неучтенных свалках, старых захоронениях. Таким образом, в мире и в России основная масса отходов, в том числе опасных, накапливается, складируется или захоранивается. Ряд стран для захоронения используют затопление в море (океане), что, по нашему мнению, должно быть полностью запрещено международными соглашениями вне зависимости от класса опасности отходов. Это в некотором роде и нравственная проблема; произвел — переработай (складируй) на своей территории, а не используй в качестве свалки то, что принадлежит всем (моря, горы, леса). Собственно переработке промышленных отходов сейчас подвергается не более 20 % от общего объема.
Перспективы развития и решения экологических проблем
Говоря о возможных вариантах развития экологической ситуации на планете, самым благодарным и, само собой, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Иначе пришлось бы говорить исключительно об ужасах истощения природных ресурсов и т. п. Несмотря на то, что каждая из обсуждавшихся здесь глобальных проблем имеет свои варианты частичного или более полного решения, существует некий набор общих подходов к решению проблем окружающей среды. Кроме того, за последнее столетие человечество разработало ряд оригинальных способов борьбы с собственными, губящими природу недостатками. К числу таких способов (или возможных путей решения проблемы) можно отнести возникновение и деятельность разного рода «зеленых» движений и организаций, проводящих природоохранные акции. Все экологические организации существуют в одной из форм: общественные, частные государственные, организации смешанного типа или добровольные объединения на уровне школ и ВУЗов.
Для существенного изменения положения, решения экологических проблем, создания экологической безопасности, необходимы целенаправленные продуманные действия.
Охрана окружающей среды должна быть комплексной. Охраняться должна не сумма отдельных природных ресурсов, а природный комплекс – экосистема, включающий различные компоненты, соединенные естественными связями.
Американский натуралист в своей книге «Легкие нашей планеты…» пишет: «Каковы наши намерения – промотать основной капитал своего богатого биологического наследия или, проявив мудрость, сохранить его, чтобы в дальнейшем благополучно жить на щедрые проценты?»
Конечно, вопросы экологии носят глобальный характер, и нам - ученикам, не под силу их решить самостоятельно, но мы стараемся внести свой вклад в акцию защиты Земного шара, страны, республики, района, своего родного села.
За экологическим состоянием нашего района следит Тарумовский комитет по экологии и природопользованию. В районе экологическое состояние относительно хорошее. У нас нет крупных фабрик, заводов. Единственная проблема – проблема мусора. За выброс мусора в неположенном месте накладываются штрафы на глав сельских администраций. Водные объекты засорены незначительно.
В нашей школе функционирует «министерство» экологии, в рамках ученического самоуправления. Под его началом проводится просветительская работа среди учеников нашей школы, а также среди жителей села, района. Регулярно представители школьного «министерства» экологии обращаются к главе сельской администрации, депутатам сельского собрания с вопросами об улучшении экологического состояния села.(приложение 1)
Совместно с жителями села, учащиеся нашей школы принимают участие в акциях: «Сельчанам чистое село», «Очистим берега озер и рек».(приложение 2)
На заседании «министерства», в присутствии главы администрации, сельских депутатов было принято решение ежегодно проводить акции по озеленению села и школьного двора: «Посади дерево», «Цвети, родная школа!». За несколько лет преобразился наш школьный двор. Силами учащихся разбит фруктовый сад на пришкольном участке. Ежегодно проходит посадка чубуков роз. Весь школьный двор, с ранней весны до поздней осени находится в цвету. Члены кружка, «Зеленый росток», выращивает зелень петрушки кинзы, лука для школьной столовой.(приложение 3)
Участвуя в рамках всероссийского экологического проекта «Лес победы», на территории школы была создана «Аллея памяти односельчанам, участникам ВОВ». Ученики нашей школы приняли участие в открытии республиканской экологической приемной, где были посвящены в ряды «Зеленых пионеров» РД. Председатель ОЭОД «Зеленая Россия» К. Ю. Курченков и министр экологии РД Карачаев Набиюла Абдулманапович наградили наших учеников кубком «Зеленые пионеры» и благодарственным письмом.(приложение 4)
В этом году наша школа приняла участие во Всероссийских открытых уроках: «Хранители воды», «Вода России», «Мобильные технологии для экологии». В рамках проекта «Хранители воды», учащиеся нашей школы приняли участие в исследовательской работе: расчет затраты воды на водном калькуляторе, где были отмечены дипломами: «Диплом водного знатока». Цель – экономия пресной воды. (приложение 5)
Участвуем в муниципальных экологических викторинах посвященных проблемам экологии.
Участвовали в Республиканской научно-практической конференции «Экология в современном мире» (приложение 6)
Для пропаганды экологического воспитания в нашей школе проводятся различные мероприятия с приглашением родителей, администрации и гостей с района, с целью привлечь их внимание к проблемам экологии нашего села и района.Учащиеся пишут стихи о природе.(приложение 7)
Хочется добавить, если в каждом уголке земного шара будут созданы такие «министерства» экологии как в нашей школе, то какие-то проблемы будут решены на местах, и они не приобретут глобальный характер.
Мы начинаем с малой цели - сохранить природу родного края, но стремимся к большой - сохранить жизнь на планете Земля.
Вывод
Охрана природы — задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Подведя итоги всего доклада, можно сделать вывод, что основным загрязнителем окружающего мира является производство. В связи с особенностями сложившейся современной социально-экологической ситуации современному производству предъявляется два условия. Первое — производство должно не только создавать материальные блага, но и обезвредить продукты своей деятельности. Второе — продукты производства после использования должны относительно легко снова превращаться в продукты производства. Только при глубоком понимании всех этих вопросов человек сможет сам обнаруживать собственные ошибки и исправлять все те нарушения в системах жизнеобеспечения, которые вносит в биосферу безудержное развитие техники. В результате этих загрязнений важнейших сред жизни, человечество вскоре может встать перед фактом своего выживания. В то время как мы думаем только о нашей выгоде и прибыли, мы не должны забывать, какой трагедией наши необдуманные действия могут обернуться для следующих поколений.
Каждый должен понимать, что сохранение и умножение богатств данных нам природой, возможно, если человеческое общество, каждый человек в своей практической деятельности будет исходить из общей задачи сохранения биосферы.
Мы должны вводить мировые стандарты, активно участвовать в международном экологическом сотрудничестве, создавать различные экологические объединения. Привлекать как можно больше добровольцев к решению имеющихся проблем, так как планета Земля наш общий дом, и мы в ответе за него.
Спасение природы стало одним из категорических условий сохранения жизни на Земле.
Заключение
В данной работе я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы и пришла к выводу, что воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надежные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторах, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
В числе важнейших путей решения экологических проблем большинство исследователей также выделяет внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов. Хотя, несомненно, - и это доказывает весь ход человеческой истории - важнейшим направлением решения стоящих перед цивилизацией экологических проблем стоит назвать повышение экологической культуры человека, серьезное экологическое образование и воспитание, все то, что искореняет главный экологический конфликт - конфликт между дикарем - потребителем и разумным обитателем хрупкого мира, существующий в сознании человека.
Эти проблемы имеют комплексный характер, так как тесно взаимосвязаны и взаимозависимы. И как гласит закон экологии – «За все надо платить», в ближайшем будущем наша планета Земля предоставит нам «счет», но только платить по нему придется не столько нам, сколько нашим детям и внукам. В одном из современных международных документов – «Международной стратегии охраны природы » (МСОП)- говорится: «Мы не унаследовали землю у наших отцов. Мы взяли ее в долг у наших детей ».
Список литературы
1.Федоров Е.К. Почва, город, экология. Москва, 1992 г.
2.Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. М.: ЮНИТИ, 1998.
3.Константинов В. М. Охрана природы. М.: Издательский центр «Академия», 2000.
4.Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера. М.: Мол. гвардия, 1990.
5.Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие/Орлов Д.С, Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. М.: Высшая школа, 2002.
6.Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002.
7. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
8. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
9. Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.ecosystema.ru/
приложение
- фотоотчет
- презентация
infourok.ru
План
I. Введение
II. Загрязнение окружающей среды — глобальная проблема:
1) Причины загрязнения
2) Загрязнение водных ресурсов
3) Загрязнение атмосферы
4) Загрязнение почвы
III. Заключение
Список литературы
I . Введение
Человек, живший в xx веке, оказался в обществе, которое обременено многими дилеммами, сопровождающими его социально-экономическое развитие. Утихшая уже в наше время военная борьба во всем мире, проблемы с переселением, питанием, здравоохранением, проблема электричества и т.д. Не облегчают ситуацию и проблемы с сокращением лесов (25 га/мин), опустыниванием земель (46 га/мин), ростом парниковых газов в атмосфере и т.д. Общество столкнулось с тяжелым кризисом и можно сделать вывод — основания его составляют позиции отношений общества и природы, выработанные еще во времена перехода к производящей экономике.
Взаимодействие общества и природы реализовывается объективно: люди являются частью естества, а природа является частью его хозяйства через природные ресурсы. В то же время дуализм человека предрешает субстанциональное различие между обществом и природой и прибывает предпосылкой противоречий между ними. С появлением умственных способностей, человек подчинил свое воспитание задачам, формирующим его как личность. Научно-техническая революция открыла завесу на возможности, удовлетворяющие интересы, нужды людей, а вместе с тем и нагрузка на природные системы возросла в тысячи раз. Отсутствие ограничений на полное пользование природных ресурсов привело к необратимому ухудшению качества окружающей среды. Вырубание леса, испытание атомных бомб, подчинение все электричеству — мир, как не уместно может быть сказано, стал напоминать парник, в котором развиваются, но с трудом, растения и живые существа, которым не помогает, а наоборот будто ставит преграды, воздух и не совсем питьевая вода.
Как оказалось, не совместимыми между собой стали: плодотворная окружающая среда и высокий экономический рост. Данная ситуация является корнем глобальной экологической проблемы.
II . Загрязнение среды как глобальная проблема
1) Причины загрязнения
На самом деле основных причин нежизнеспособности окружающей среды не так уж много. Давно уже стало понятным, что люди считают себя правыми решать проблемы мировой величины, стараясь не испортить природу, но при этом, конечно у кого какие цели, набить хорошенько карман. Такой подход к проблеме, уже глобальной, приведет к уничтожению всего живого. Что уж говорить о всемирном потеплении, что является исходом человеческого фактора. Человечество будто игнорирует «намеки» природы, считая что имеет превосходство над сложившейся ситуацией. Между тем человеческие технологии все больше нарушают равновесие в окружающей среде.
Вместе с ростом численности населения на планете, увеличивается и давление на природную среду. Разнообразнее становятся и виды загрязняющих веществ. Ведь человек прогрессирует. Изобретаются все более оригинальные химикаты, оказывающие не самое хорошее воздействие на биосферу. Немалый ущерб наносится водным ресурсам пищевой, нефтехимической, деревообрабатывающей промышленностью. Различные шлаки, золы, складируемые на поверхности земли, наносят не обратимый вред атмосфере.
Нецелесообразное применение природных ресурсов — минеральных ресурсов, вскоре явится дефицитом. Ведь они относятся к исчерпаемым видам природных богатств. Такой исход происходит при добыче, обогащении, транспортировке, переработке. В результате громадные объемы горных масс нарушают баланс поверхности литосферы. Под их тяжестью опускается или вспучивается земля, это может привести к нарушению режима подземных вод и заболачиванию значительных площадей.
И еще одна причина постепенного разрушения жизни на Земле. Демографический кризис — множество стран с капиталистической рыночной экономикой заинтересовано в увеличении численности населения, скорее в росте рабочей силы. При приумножении человеческого фактора будут открываться новейшие технологии, которые будут либо дальше уничтожать существование на планете, либо будут разрабатываться более разумные изобретения.
2) Загрязнение водных ресурсов
Вода — это наиболее распространенное неорганическое соединение на Земле. В ней наличествуют газовые и солевые соединения, а также твердые элементы.
Вода в большей части находится в морях и океанах. Пресные воды — всего 3%. Немалая доля пресных вод (86%) собрана во льдах полярных зон и ледников.
Водоемам угрожают в большей степени — нефтяные масла, сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности, пагубно сказываются на развитии водных организмов сточные воды различных химических заводов. Все это способствует изменению цвета, запаха, вкуса очень нужной для нормального развития всего живого чистой воды. Из древесных выделяются вредные отходы отягчающие существование рыб в водоемах. В результате этого: погибают икра, беспозвоночные и другие виды обитателей водной среды. Также без внимания нельзя оставить канализации, прачечные. С повышением изобретательности человека, как бы для улучшения быта, производятся различные моющие средства, что не оказывает благотворного влияния на водные ресурсы. В результате атомной промышленности, радиоактивно загрязняются водоемы, что несет непоправимый вред здоровью. Востребованы научные исследования методов нейтрализации радиоактивных загрязнений.
На две группы можно разделить загрязнения сточных вод: минеральные и органические, а также — биологические и бактериальные.
Минеральные загрязнения представляют собой сточные воды металлургических предприятий, а также предприятий занимающихся машиностроением.
Фекально-хозяйственные стоки — органические загрязнения воды. Их происхождение получается с участием живого фактора. Городскими воды, отходы бумажно-целлюлозных, пивоваренных, кожевенных и других производств.
Живые микроорганизмы — составляющие бактериальные и биологические загрязнения: яйца гельминтов, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии. Загрязнения в большинстве содержат около 40% минеральных веществ и 57% органических.
Загрязнение водоемов можно охарактеризовать несколькими особенностями:
плавающие субстанции на поверхности воды;
видоизменение физических качеств воды;
модификация химической формулы воды
трансформация типов и числа бактерий и появление патогенных микробов.
Под влиянием солнечной радиации и самоочищения вода способна возобновлять свои полезные свойства. В самоочищении помогают бактерии, грибы и водоросли. Разработки имеются и в промышленности — в основном, цеховые и общезаводские сооружения по очистке сточных вод.
3) Загрязнение атмосферы
Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Качество атмосферы подразумевает совокупность ее свойств, отражающих уровень воздействия физических, химических и биологических коэффициентов на людей, растительная и животная сфера. С формированием цивилизации в загрязнении воздуха все больше доминируют антропогенные источники.
Глобальной проблемой является загрязнение атмосферы примесями, ведь воздушные массы представляют посредника в загрязнении других предметов естества, содействуя распространению вредоносных масс на внушительные дистанции.
Рост количества народонаселения Земли и темпы его умножения являются определяющими факторами роста интенсивности загрязнения всех геосфер Земли, а также атмосферы. В городах отмечается максимальное загрязнение воздуха, где типичные загрязнители — это пылища, газовые массы и др.
Химические примеси, загрязняющие воздух:
1) природные примеси, определенные естественными процессами;
2) возникающие в результате хозяйственной деятельности человечества, антропогенные.
В зонах активной жизнедеятельности людей появляются более устойчивые загрязнения с повышенными концентрациями. Темпы их роста и формирования значительно выше средних. Это аэрозоли, металлы, синтетические соединения.
В атмосферу в виде газов, паров, жидких и твердых частиц поступают различные примеси, такие как: оксид углерода (СО), диоксид серы (SO2 ), оксиды азота, озон, углеводороды, соединения свинца, диоксид углерода (СО2 ), фреоны.
Источником загрязнения воздуха пылью также является производство цемента и других строительных материалов.
Опасными обстоятельствами являются радиоактивные пыли.
4) Загрязнение почвы
Почва — природное образование, обладающее рядом свойств живой и неживой природы. Глубина не превышает 20-30 см, на черноземах может достигать около 100 см.
Почва заключается в органических веществах, минеральных соединениях, живых организмах; для всякой почвы присущ свой генотип.
Гумус основное и непременное условие злачности почвы; это сложный органо-минеральный комплекс. В условиях наилучшего ведения земледелия, в природных условиях сберегается положительный баланс гумуса.
Ценность грунтов обусловливается буферностью, содержанием гумуса, биологическими, агрохимическими, агрофизическими показателями.
Совокупность природных и антропогенных процессов, которые приводят к видоизменению почвы, называется деградацией, количество и качество также меняется, снижается плодородно-хозяйственная значимость земель. Плодородие почв достаточно снижено (за последние 30-35 лет содержание гумуса в почвах нечерноземной России снизилось на 35%). Вследствие ежегодных выбросов в атмосферу России, которые примерно равны 50 млн. т. Земля загрязняется и портится.
Человеческий фактор отрицательно воздействует на земельные ресурсы, поэтому необходимо принять соответствующие меры по целесообразному использованию почв.
Государство должно охранять земли, разрабатывая мероприятия, которые бы предотвращали разрушение и загрязнение, истощение земельных ресурсов.
При загрязнении воды, атмосферы принимаются экстренные меры по очистке выбросов. По тому, как водные ресурсы способны самовосстанавливаться, окружающая среда более — менее стабилизируется.
С земельными ресурсами все гораздо сложней. При постоянном поступлении в почву вредных веществ, она не в состоянии возобновлять плодородие. И тогда уже загрязненная почва сама становится вредоносной для воды, сельхозпродукции.
Несколько путей проникновения загрязняющих веществ в почву:
А) С осадками попадают в почву газы — оксиды серы и азота, появляющиеся в атмосфере вследствие работы предприятий, расходящиеся в атмосферной влаге.
Б) При сухой погоде обычно оседают твердые и жидкие соединения, в виде пыли и аэрозолей.
В) В сухую погоду газы поглощаются землей, особенно сырой.
Г) Листьями через устьица, различные вредные соединения впитываются. При опадании листвы, эти соединения попадают в почву.
Химикаты, как принято — пестициды, используются в сельском хозяйстве для предохранения растений от вредителей, недугов, сорняков. Экономическая эффективность пестицидов доказана. Но, в результате токсичности, ядохимикатов, огромными масштабами их применения (в мире — 2 млн. т/год) опасность их воздействия на окружающую среду растет.
III . Заключение
В XXIвеке цивилизация всего мира вступила на этап развития, где на первом месте — проблемы выживания и самосохранения, как человечества, так и окружающей среды, и разумного применения природных ресурсов. Данный этап формирования человечества выявил задачи, активизированные умножением населения Земли, нерациональным использованием природных ресурсов. Такие возражения замедляют дальнейшее развитие научно-технического прогресса человечества. Поэтому важнейшее условие формирования человечества — бережно относиться к природе.
Список литературы
1.Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. М.: ЮНИТИ, 1998.
2.Данилов-Данильян В. И., Лосев К. С. Экологический вызов и устойчивое развитие. М.: Прогресс-Традиция, 2000.
3.Константинов В. М. Охрана природы. М.: Издательский центр «Академия», 2000.
4.Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера. М.: Мол. гвардия, 1990.
5.Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие/Орлов Д.С, Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. М.: Высшая школа, 2002.
6.Петров К.М… Общая экология. Взаимодействие общества и природы. СПб: Химия, 1997.
7.Природопользование: Проб. учеб. для 10-11 кл. профильных шк./Н. Ф. Винокурова, Г. С. Камерилова, В. В. Николина и др. М.: Просвещение, 1995.
8.Природопользование: Учебник. Под редакцией проф. Э.А. Арустамова. М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2000.
9.Ситаров В. А., Пустовойтов В. В. Социальная экология. М.: Издательский центр «Академия», 2000.
10.Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002.
www.ronl.ru
Содержание.
1.Химическое загрязнение атмосферы ……………………………………..…..4
а) Аэрозольное загрязнение ……………………………………………………7
б) Фотохимический туман (смог)……………………………………………...9
в) Проблемы контролирования выброса загрязняющих веществ
промышленными предприятиями (ПДК)………………………………….10
2. Химическое загрязнение природных вод …………………………………..12
а) Неорганическое загрязнение……………………………………………….12
б) Органическое загрязнение …………………………………………………13
3. Проблемы загрязнения Мирового океана
(на примере ряда органических загрязнений)………………………………16
а) Нефть и нефтепродукты …………………………………………………..16
б) Пестициды………………………………………………………………….17
в) Синтетические поверхностно – активные вещества …………………….19
г) Соединения с концерогенными свойствами ……………………………..19
д) Тяжелые металлы ………………………………………………………….20
е) Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг) …………………21
ж) Тепловое загрязнение ……………………………………………………..23
4. Загрязнение почвы ……………………………………………………………24
а) Пестициды как загрязняющий фактор……………………………………24
б) Кислые атмосферные выпады на сушу ……………………..……………25
5. Заключение ……………………………………………………………………27
6. Приложение……………………………………………………………………28
Библиография …………………………………………………………………31
Введение.
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики. так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 11/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо - и водообмена между гидросферой и атмосферой.
2.Химическое загрязнение атмосферы.
Свой реферат я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы - 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 незаконченные 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 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 воздух окислы 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 загряз-нители 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 170% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:
а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серо-содержащего топлива или переработки сернистых руд ( до 70 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 85 процентов от общемирового выброса.
в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. От таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ан гидрида.
г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
д) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие; азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу. составляет 20 млн. т. в гол.
е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются пред-приятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики. стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на I т. предельного чугуна выделяется кроме 2,7 кг сернистого газа и 4,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.
Аэрозольное загрязнение атмосферы.
Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены в таблице 1 .
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические. цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: желеэа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена. а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих. нефтехимических и других подобных предриятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатываюшей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва ( 250-300 тонн взрывчатых веществ ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс. куб. м условного оксида углерода и более 150 т. пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств - измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 3 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более холодного воздуха под теплым. что препятствует воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются пол слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумане..
Фотохимический туман (смог).
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей. интенсивной солнечной радиации и безветрие или очень слабого обмена воздуха в приземной слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количестве озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями (ПДК).
Приоритет в области разработки предельно допустимых концентраций в воздухе принадлежит СНГ. ПДК - такие концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей. Обобщение всей информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО - Главной Геофизической Обсерватории. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев, когда были превышены ПДК. а также во сколько раз наибольшее значение было выше ПДК. Среднее значение конц-ентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия - среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя - индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующее значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют. Максимальные разовые концентрации основных загрязняющих веществ были наибольшими в Норильске (оксиды азота и серы), Фрунзе ( пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные? концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфическими веществами зависим от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размешены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.
3. Химическое загрязнение природных вод.
Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой . На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственные ой веществ - загрязнителей. ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в волную среду, классифицируют по- разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, Физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической ( минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы ( нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно активные вещества, пестициды).
Неорганическое загрязнение.
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути. хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице 2 .
Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания. обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (1,0 -_11,00) и способных изменять рН водной среды до значений 5,О или выше 8,0 тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами н биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн. т. солей. К 2000 году возможно увеличение их кассы до 12 млн. т ./год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях зализов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Миномата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу. выловленную в заливе Миномата, в который бесконтрольно сбрасывали, промышленные стоки с техногенной ртутью.
Органическое загрязнение.
Среди, вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные. биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно-активные: вещества – жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительным объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточные водах предоставлена в таблице 3 .
В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера). Разлагаясь в водной среде. органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, -загрязненная органическими отходами становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.
4. Проблема загрязнения Мирового океана
(на примере ряда органических соединений).
Нефть и нефтепродукты.
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды ( до 98%) - подразделяются на 4 класса:
а.) Парафины (алкены) – ( до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.
б) Циклопарафины – ( 30 – 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклического и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
в) Ароматические углеводороды – ( 20 – 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилола),затем бициклические (нафталин), полуциклические (пирен).
г)олефины (алкены) – ( до 10% от общего состава) ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле. имеющей прямую или разветвленную цепь.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло О,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянные полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 50 лет. начиная с 1964 года. пробурено около 2000 скважин в мировом океане из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется О,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2.0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину ( см таблицу 4) .
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм. менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохранятся на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Пестициды.
Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растении. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических ( загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн. т. этих веществ. уже вошло в состав наземных и морских экосистем эоловым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основные группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты. Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических и гетероцикли-ческих .жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических. и .ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные (эллрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1,2 млн. т. полихлорбифенилов в про-изводстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходов на свалках. Последний источник поставляет ПХБ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками попадают во все районы Земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПХБ составило 0,03 - 1,2 кг/л.
Синтетические поверхностно - активные вещества.
Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающий поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскою среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингридиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты ( персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия). В зависимости от природы и стриктуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенные среди СПАВ являются анионо-активные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточные водах промышленности связано с использованием их в таких процессах. как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.
Соединения с канцерогенными свойствами.
Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутогенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированнию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, о6ладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадки Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества ) обнаружено в тектонически активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов , древесины и топлива.
Тяжелые металлы.
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах поэтому, несмотря на очистные мероприятия содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т, ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла(910 тыс. т./год.) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых. промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение море- продуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Миномата. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает (20-30) *10 ^3 т свинца в год..
Сброс отходов в море с целью захоронения
(дампинг).
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10 % от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,58% азота; 0,44% Фосфора; 0,155% цинка; 0,085% свинца; О,001% ртути; 0,001% кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и нередко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода, Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух-вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроля за сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.
Тепловое загрязнение.
Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей,
На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоиценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.
5. 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. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.
Пестициды как загрязняющий фактор.
Открытие пестицидов - химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней - одно из важнейших достижений современной науки. Сегодня в мире на 1 га наносится 300 кг химических средств. Однако в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйством медицине ( борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отличается снижение их эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. В то же время действие пестицидов стало проявляться в глобальные масштабах. Из громадного количества насекомых вредными являются лишь 0,3% или 5 тыс. видов. У 250-ти видов обнаружена резистентность к пестицидам. Это усугубляется явлением перекрёстной резистенции, заключающейся в том, что повышенная устойчивость к действию одного препарата сопровождается устойчивостью к соединениям других классов. С общебиологических позиций резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами. Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи, и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.
Кислые атмосферные выпады на сушу.
Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксидов серы, азота, углерода. Эти оксиды, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде "кислых дождей" на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. Главными источниками в атмосфере является сжигание сланцев, нефти, углей, газа в индустрии, в сельском хозяйстве, в быту. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу оксидов серы, азота, сероводорода и оксида углерода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических представительных измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.
6. Заключение.
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
ТАБЛИЦЫ.
ТАБЛИЦА 1.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН. Т/ГОД
1. Сжигание каменного угля 93,6
2. Выплавка чугуна 20,21
3. Выплавка меди (без очистки) 6,23
4. Выплавка цинка 0,18
5. Выплавка олова (без очистки) 0,004
6. Выплавка свинца 0,13
7. Производство цемента 53,37
ТАБЛИЦА 2.
ВЕЩЕСТВО ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНЫЕ МОЛЛЮСКИ РЫБЫ
1.Медь +++ +++ +++ +++
2.Цинк + ++ ++ ++
3.Свинец - + + +++
4.Ртуть ++++ +++ +++ +++
5.Кадмий - ++ ++ ++++
6.Хлор - +++ ++ +++
7.Ронадин - ++ + ++++
8.Цианид - +++ ++ ++++
9.Фтор - - + ++
10.Сульфид - ++ + +++
Степень токсичности (примечание):
+ -очень слабая
++ - слабая
+++ - сильная
++++ - очень сильная
ТАБЛИЦА 3.
Загрязняющие вещества Количество в мировом стоке,
млн. т/год
1. Нефтепродукты 26,563
2. Фенолы 0,460
3. Отходы производств
синтетических волокон 5,500
4. Растительные органические остатки 0,170
5. Всего 33,273
ТАБЛИЦА 4.
ВНЕШНИЙ ВИД ТОЛЩИНА, КОЛ-ВО НЕФТИ,
мкм л/кв. м
1. Едва заметна 0,038 44
2 Серебристый отблеск 0,076 88
3 Следы окраски 0.152 176
4. Ярко окрашенные
разводы 0,305 332
5. Тускло окрашенные 1,016 1170
6. Темно окрашенные 2.032 2310
БИБЛИОГРАФИЯ.
1. Новиков Э. А. Человек и литосфера. Ленинград, 1976 г.
2.Федоров Е.К. Почва, город, экология. Москва, 1992 г.
3. Экологический кризис и социальный прогресс. Госкомиздат, 1977 г.
4. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. Киев, 1978 г.
5. Исследование поведения загрязняющих веществ в окружающей
среде. Госкомиздат, 1982 г.
6. Мельников Н. Н. Пестициды и окружающая среда. Химия, 1977 г.
7. Плотников В.И. На перекрестках экологии. Москва, 1985 г.
8. Э.Г. Хефлинг Тревога в 2000 году. Москва, 1990 г.
9. Пьер Агесс Ключи к экологии. Ленинград, 1982 г.
10.Меркулов П.И., Ямашкин А.А., Маслов В.Н. Антрологическое воздействие на географическую оболочку. Саранск, из-во Мордовского университета 1994 г.
nreferat.ru
Костин С.Н.
Введение
В последние годы мы часто слышим и употребляем слово «экология», но вряд ли можно считать, что все понимают под ним одно и то же. О том, какой смысл следует вкладывать в это понятие, спорят даже специалисты. А пока они спорят, неспециалисты уже поняли, что такое экологический минимум: это значит — дышать чистым воздухом, пить чистую воду, есть пищу без нитратов и не светиться в темноте. Термин «экология» (от греческих «ойкос» — дом, место обитания, и «логос» — наука) был придуман в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Геккелем, который ввел его в обиход для обозначения «общей науки об от ношениях организмов к окружающей среде», куда мы относим в широком смысле все «условия существования». Это понятие, первоначально довольно узкое, в дальнейшем расширялось, какое-то время и экология развивалась как одна из биологических наук, изучающая не отдельные организмы, а структуру и функционирование биологических систем — популяций, видов, сообществ — и их взаимодействий друг с другом и с окружающей средой. Такое или близкое определение экологии можно найти во многих со временных энциклопедиях и справочниках.
Но сейчас понятие «экология» уже далеко вышло за рамки того, что вкладывалось в него Эрнстом Геккелем и что указывается в справочниках и энциклопедиях. Теперь это уже самостоятельная наука об окружающей среде (с точки зрения ее взаимодействий с живыми организмами и, прежде всего с людьми). Ее питает не только и не столько биология, но и почти все науки о Земле — метеорология, гидрология, океанология, климатология, география, геология с необходимыми для них физико-математическими и химическими методами, а также социология, психология и экономика. Такого расширения содержания экологии и смещения в нем акцентов потребовал стремительный количественный рост человечества, которое начало осознавать опасности, угрожающие всей планете (ядерная катастрофа, возможный парниковый эффект и тому подобное), уже столкнулось в своей практике с ограниченностью природных ресурсов (в том числе энерге тических) и воочию увидело губительные побочные воздействия неразумной хозяйственной деятельности на окружающую среду — экологические катастрофы, как Чернобыль и Арал. В связи с этим современная экология ставит во главу своих интересов взаимодействия человека с экологическими системами, всей окружающей средой.
Хотя в последние годы мы начали осознавать единство и конечность биосферы и всей окружающей среды, ответственность человечества за свою собственную судьбу, судьбу биосферы, судьбу всей планеты, мы еще очень далеки от того состояния, которое В. И. Вернадский обозначил термином «ноосфера» (от греческого «ноос» — разум). Последнее подразумевает превращение человека из чужеродного элемента в природе в ее неотъемлемую, органично вписывающуюся в нее часть. Это будет достигнуто только тогда, когда новое мышление, в котором экологические проблемы должны иметь высший приоритет, станет внутренней потребностью всего человечества, от лиц, облеченных властью и распоряжающихся ресурсами, до всех граждан мира. Пока же в дополнение к естественно возрастающим экологическим проблемам люди продолжают создавать все новые трудности, которые неизбежно придется преодолевать, затрачивая большие усилия и средства. Представляется, что все экологические проблемы можно отнести, прежде всего к двум связанным друг с другом главным факторам: изменениям климата и загрязнению окружающей среды.
Хотя изменения климата, естественные или вызванные деятельностью человека (так называемые антропогенные), происходят сравнительно мед ленно, они охватывают огромные регионы и потому могут представлять серьезную проблему для человечества. При значительных изменениях климата произойдут смещения климатических зон, в результате чего людям придется целиком или частично перестраивать в этих зонах свою хозяйственную деятельность. Загрязнение окружающей среды также принимает глобальный характер, так как фактически оно не знает национальных границ. Нарастание загрязнения превращается в опасность для самого существования биосферы, и в том числе всего человечества.
Человек и окружающая среда: история взаимодействия
Интересно, что многие исследователи, сам факт появления и значительного распространения человека на Земле называют одной из крупнейших экологических катастроф древности. Так известно, что формирование и становление кроманьонского человека завершилось в течение считанных тысячелетий. Сравнительно быстро это событие вызвало экологические последствия. И, прежде всего – не бывалое в геологической истории распространение одного биологического вида практически на всей обитаемой суше. Никогда — за миллионы, миллиарды лет — ни один вид не имел такого распространения. Именно тогда и зародилось неразрешимое до сих пор противоречие между катастрофически быстро развивающимся биологическим видом-потребителем природных ресурсов и самой природной средой — между человеком и породившей его природой. Всё (если и не абсолютно все, то многое) начиналось, как и водится, с огня. Нет, не с мифического огня Прометея, озарившего человеческое сознание, а с самого, что ни на есть реального пламени...
Доказательства варварского истребления лесов первобытными племенами поступают даже не из такого уж давнего прошлого — что особо ценно. Голландский мореплаватель А. Я. Тасман и его команда, первыми из европейцев увидевшие берега Тасмании, аборигенов не обнаружили, хотя обратили внимание на клубы дыма, поднимавшиеся в разных местах над лесом. Последующие исследователи острова постоянно сталкивались с лесными пожарами или с обилием костров, разводимых аборигенами. И хотя тасманийцы занимались охотой, рыболовством, собирательством, главным «рычагом», с помощью которого они «переворачивали» свою землю — перестраивали ландшафты радикально, — был огонь. В результате подобной «природопреобразующей деятельности» на обширных пространствах Тасмании произошла смена растительности; произошли изменения в характере почвы, изменился климат. Многие исследователи сходятся на том, что до появления человека, в частности, в Исландии до 40% площади острова были заняты березовыми лесами с примесью ивы, рябины и можжевельника. Со времени освоения Исландии викингами леса стали быстро сокращаться, и ныне их площадь не превышает 0,5%.
В других регионах к подобным же результатам привела система первобытною земледелия, предполагавшего выжигание огромных лесных пространств регулярно — раз в несколько земледельческих сезонов. Как ни странно воспринимать это нам, привыкшим видеть главную проблему природы в развитии техногенной цивилизации, в числе первых экологических катастроф, привнесенных в жизнь планеты молодым человечеством, называют и последствия такого чистого и безобидного занятия, как самая обыкновенная охота. Именно результатом хищнического истребления целых видов животных (археологи, действительно, находят гигантские скопления костей животных на местах былых охотничьих побед), а также воздействия человека па природные комплексы в целом стало то, что во многих регионах мира создались предпосылки для кризиса охотничьего хозяйства, присваивающего природные биологические ресурсы практически без сознательного их возобновления. Один из крупнейших знатоков ледникового периода американский географ и геолог Р. Флинт, писал об исчезновении групп животных: «вымирание в основном происходило 5000-10000 лет назад. К вымершим животным принадлежат все верблюды, лошади, ленивцы, два рода мускусных быков, пекари, винторогие антилопы, все виды бизонов (кроме одного)… и отдельные виды кошек — некоторые из них достигали размеров льва. Исчезли также два вида мамонтов, которые были крупнее современных слонов и были распространены на территории США почти повсеместно».
На отдельных изолированных территориях (Австралия, Тасмания и др.), где отсутствовали пригодные для ведения сельского хозяйства виды животных и растений, первобытное общество настолько подорвало ресурсы существующих природных комплексов, что вступило в полосу застоя и даже некоторого технического и социального регресса. И хотя сохранился прежний уровень хозяйственного развития, хищническая эксплуатация природных биологических ресурсов вызывала последовательную деградацию окружающих ландшафтов, уменьшение или качественное ухудшение используемых биологических ресурсов. Общество — часть природы не могло оставаться вне этого процесса. Интересен тот факт, что учеными доказана большая продуктивность нетронутых человеком естественных природных комплексов чем экосистем, искусственно им созданных. И это актуально даже для сегодняшнего уровня развития сельского хозяйства. А, следовательно, и собирательство и охота на начальном этапе должны были быть более эффективны, чем земледелие и скотоводство. Но только в том, случае, если окружавшая человека природа не переживала очередную экологическую катастрофу. Именно разрушающее воздействие человека на окружающую среду стимулировало, как ни странно это звучит, развитие цивилизации — в поисках новых ресурсов человечество постепенно переходило от присваивающего хозяйства к производящему.Однако вслед за одной бедой спешила другая. Созданная примитивными способами новая природная среда чрезвычайно хрупка, быстро истощает почву и нежизнеспособна в обычных условиях (будучи оставленной человеком после истощения). Выжигание растительности, рыхление поверхности земли в сочетании с уничтожением деревьев и кустов наносит значительный ущерб почве, приводит к эрозии. Поэтому осваиваемые первобытным человеком участки земли вскоре приходили в полную непригодность и люди вынуждены были искать новые территории. Следами тех экологических катастроф древности, выглядящими сегодня в наших глазах, как извечные степи и пустыни, планета покрыта до сих пор.
Именно поэтому экологические проблемы древности не были и не могли быть стимулом только прогресса человечества. Необходимость доступа к получению ресурсов природы, осложнявшаяся, в том числе и природоразрушающей деятельностью человека, толкала племена к конфликтам с более обеспеченными соседями. Хотя необходимость оборонять от соседей богатства, полученные от природы, с другой стороны, заставляла первобытные племена укреплять свои поселения, учиться возводить крепостные валы и т. п., но эго тема уже совсем другого разговора… Именно так человечество прошло с окружающей его природной средой бок о бок сквозь десятки, сотни тысячелетий — борясь с миром за существование и создавая себе победами в этой борьбе только всё новые и новые проблемы...
Глобальные экологические проблемы современности
За прошедшие тысячелетия цивилизация и технологии сделали заметный скачок в своём развитии. Изменился вид человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам внешний облик «человека разумного» изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников — все это взято из окружающей среды. И весь ритм жизни человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся одним — возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам. За годы такого сосуществования с природой запасы природных ресурсов заметно сократились. Правда, сама природа позаботилась о том, чтобы обеспечить человека, вечного иждивенца, в том числе и практически неисчерпаемой ресурсной базой. Но природы, как и денег, много не бывает. Не известно, что на этот счет думают все жители планеты, но их влияние на природу ощущается практически везде.
Загрязнение атмосферы
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений именно поэтому в данном реферате этой проблеме уделено больше внимания. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы — самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы. В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности. Воздух жилищ и рабочих зон имеет большое значение из-за того, что человек проводит здесь значительную часть времени.
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.
Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным эколого-геохимического картирования разных масштабов, талые (снеговые) вода Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными водами и многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит – и аммоний — ионами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, пинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Особенно отчетливо это проявляется по отношению к подземным водам Сибирскими экологами-геохимиками выявлено обогащение ртутью а снеговых вод сравнительно с поверхностными водами в бассейне р.Катунь Кураиско-Сарасинская ртутно-рудная зона Горного Алтая. Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать поверхно стные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. В условиях Подмосковья цинк, стронций, никель практически полностью растворены в снеговой воде.
Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие их факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, утвержденной в 1980 году. Многие федеральные ведомства США начали финансировать исследования атмосферных процессов. Вызывающих кислотные дожди, с целью оценки влияния последних на экосистемы и выработки соответствующих природоохранных мер. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения атмосферы. Основные кислотные агенты — разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочис ленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные. Среди антропогенных к наиболее опасным процессам относятся сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля. При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории (см. приложение 2).
Высокая опасность химических и биохимических производств заклю чается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных. В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы -вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследо ваниями установлено, что поступление загрязняющих веществ, с глубинными флюидами в приземной слой атмосферы имеет место не только в областях современной вулканической и газотермальной деятельности, но и в таких стабильных геологических структурах, как Русская платформа. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные (извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару, Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается сейчас как огромный химический котел, который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания. Аэродинамическими барьерами являются крупные лесные массивы, а также активные глубинные разломы значительной протяженности (Байкальский рифт). Причина этого заключается в том, что такие разломы контролируют физические поля, ионные потоки Земли и служат своеоб разной преградой для перемещения воздушных масс.
Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается главным образом по нормативному подходу. Величины токсических химических веществ и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. В таком руководстве для Европы кроме токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное, аллергенное и другие воздействия) учитываются их распространенность и способность к аккумуляции в организме человека и пищевой цепи. Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промышленно-урбанизированных центрах. К перспективным направлениям оценки состояния приземной атмо сферы крупных промышленно-урбанизированных территории относится многоканальное дистанционное зондирование. Преимущество этого метода заключается в способности быстро, неоднократно и в одном ключе охарактеризовать большие площади. Экологическая практика в России и за рубежом показала, что её неудачи связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбран, и оценить главные факторы и последствия, низкой эффективностью использования результатов натурных и теоретических экологических исследований при принятии решений, недостаточной разработанностью методов количественной оценки последствий загрязнения приземной атмосферы и других жизнеобеспечивающих природных сред.
Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении загрязняющих веществ в воздушном бассейне. В США сейчас обсуждается уже четвертый вариант закона о чистом воздухе. Борьба идет между сторонниками охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в повышении качества воздуха. Правительством Российской Федерации разработан проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время обсуждается. Улучшение качества воздуха на территории России имеет важное социально-экономическое значение. Это обусловлено многими причинами и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.
Загрязнение водных ресурсов
Вода — одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы. К таким свойствам относятся очень высокие и максимальные среда жидкостей теплоемкость, теплота плавления и теплота испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для воды характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами. Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возмож ность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов. В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют стра тегическое значение.
Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные во ды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению части артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а реки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности. Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что под земная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глубинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши. Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микро-организмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных. Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами волы для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.
Наиболее важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). Па континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения (см. приложение 3). Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть суще ственным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее де сятилетие. Па территории Российской Федерации проблема загрязнения по верхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концентрациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют об увеличении этих концентраций во времени.
Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод орга ническими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым.
Загрязнение литосферы
Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях. По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера — около 1 млрд. т. И все это меньше чем на 6 млрд. человек! Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.
Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы — оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Пыль и аэрозоли: твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной. С растительным опадом: различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву. Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделись главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами; тяжелыми металлами; пестицидами; микотоксинами; радиоактивными веществами.
Другие загрязнения
Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно опасны и разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов па большие расстояния.
Не менее опасны сточные воды. Несмотря на строительство очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой всех урбанизированных территорий. Особая опасность в этом случае связана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможностью вспышек различных эпидемических заболеваний. Опасные отходы сельскохозяйственного производства – наво-зохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемии. Хотя эти отходы имеют точечный характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду. В связи с тем, что масштаб и интенсивность воздействия твердых и опасных отходов па окружающую среду оказались более значительными, чем представлялось раньше, а его характер и влияющие природные факторы слабо изученными, нормативные требования СНиП и ряда ведомственных инструкций, касающиеся выбора участков, проектирования полигонов и назначения зон санитарной охраны, следует признать естнедостаточно обоснованными. Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по сущву произвольно, без учета реальных процессов загрязнения и ответных реакций биосферы на функционирование свалок твердых и опасных отходов. Необходима комплексная, по возможности исчерпывающая оценка всех параметров воздействия отходов на все жизнеобеспечивающие природные среды, позволяющая выяснить пути и механизмы проникновения загрязняющих веществ в пищевую цепь и организм человека.
Гибель и вырубка лесов
Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира кислотные дожди, главными виновниками которых являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60 % серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75 %. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.
За последние 20 лет (1970 — 1990) мир потерял почти 200 миллионов гектаров лесных массивов, что равно площади США восточнее Миссисипи. Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов — легких планеты и основного источника биологического разнообразия планеты. Там ежегодно вырубается или сжигается примерно 200 тысяч квадратных километров, а значит, исчезает 100 тысяч видов растений и животных. Особо быстро этот процесс идет в самых богатых тропическими лесами регионах Амазонии и Индонезии. Британский эколог Н. Мейерс пришел к выводу, что десять небольших областей в тропиках содержат, по крайней мере, 27 % всего видового состава этого класса растительных формаций, позднее этот список был расширен до 15 горячих точек тропических лесов, которые должны быть сохранены, во что бы то ни стало. В развитых странах кислотные дожди вызывали повреждение значительной части леса: в Чехословакии 71 %, в Греции и Великобритании 64 %, в ФРГ 52 %. Современная ситуация с лесами очень различна по континентам. Если в Европе и Азии лесопокрытые площади за 1974 1989 годы несколько увеличились, то в Австралии за один год они сократились на 2,6 %, Еще большая деградация лесов идет в отдельных странах: в Кот-Д, Ивуар за год лесные площади уменьшились на 5,4 %, в Таиланде на 4,3 %, в Парагвае на 3,4 %.
Перспективы развития и решения экологических проблем
Говоря о возможных вариантах развития экологической ситуации на планете, самым благодарным и, само собой, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Иначе пришлось бы говорить исключительно об ужасах истощения природных ресурсов и т. п. Несмотря на то, что каждая из обсуждавшихся здесь глобальных проблем имеет свои варианты частичного или более полного решения, существует некий набор общих подходов к решению проблем окружающий среды. Кроме того, за последнее столетие человечество разработало ряд оригинальных способов борьбы с собственными, губящими природу недостатками. К числу таких способов (или возможных путей решения проблемы) можно отнести возникновение и деятельность разного рода «зеленых» движений и организаций. Кроме пресловутого «Сrееп Реaсе'а», отличающегося не только размахом своей деятельности, но и, порой, заметным экстремизмом действий, а также аналогичных организаций, непосредственно проводящих природоохранные акции, существует другой тип экологических организаций — структуры, природоохранную деятельность стимулирующие и спонсирующие — Фонд дикой природы, например. Все экологические организации существуют в одной из форм: общественные, частные государственные либо организации смешанного типа.
Кроме разного рода объединений, отстаивающих у цивилизации права постепенно уничтожаемой ею природы, в сфере решения экологических проблем существует целый ряд государственных или общественных природоохранных инициатив. Например, природоохранное законодательство в России и других странах мира, различные международные соглашения или система «Красных книг». Международная «Красная книга» список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений — в настоящий момент включает 5 томов материалов. Кроме того, существуют национальные и даже региональные «Красные книги». В числе важнейших путей решения экологических проблем большинство исследователей также выделяет внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов. Хотя, несомненно, — и это доказывает весь ход человеческой истории -важнейшим направлением решения стоящих перед цивилизацией экологических проблем стоит назвать повышение экологической культуры человека, серьезное экологическое образование и воспитание, все то, что искореняет главный экологический конфликт — конфликт между дикарем -потреби гелем и разумным обитателем хрупкого мира, существующий в сознании человека.
Переработки промышленных отходов
Сегодня в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20 т. сырья, которое е использованием 800 т. воды и 2.5 кВт энергии перерабатывается в продукты потребления и примерно 90 — 98 % идет в отходы (см. приложение 1). При этом доля бытовых отходов на одного человека не превышает 0,3-0,6 т. в год. Остальное составляют промышленные отходы. По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья — 100 Гт/год хозяйственная деятельность человека приблизилась к деятельности биоты — 1000 Гт/год и превзошла вулканическую деятельность планеты — 10 Гт/год. При этом расточительность использования сырья и энергии в хозяйственной деятельности человека превышает всякие разумные пределы. И если в развитых странах сельскохозяйственные отходы утилизируются на 90 %, корпуса автомашин па 98 %, отработанные масла на 90 %. то значительная часть промышленных и строительных отходов, отходов горнодобывающих и металлургических производств практически полностью не утилизируются. Человечество преуспело в создании орудий производств и технологий уничтожения себе подобных и практически не занималось созданием промышленности по переработке отходов своей деятельности. В результате помимо ежегодного прироста объема переработанных промышленных отходов, в том числе токсичных, во всем мире существуют и старые захоронения (свалки), число которых в промышленно — развитых странах исчисляется десятками и сотнями тысяч, а величины объемов отходов достигают сотен миллиардов тонн. Таким образом, если говорить о реабилитации окружающей среды, имея ввиду планомерную переработку отходов (в первую очередь особо опасных), то потребуются затраты в десятки и сотни миллиардов долларов в год на протяжении десятилетий.
Таким образом, данные показывают непрерывный рост не перерабатываемых промышленных отходов, не говоря уже о неучтенных свалках, старых захоронениях, инвентаризация которых даже не начиналась и где содержится около 86 млрд. т. отходов (1,6 млрд. т. токсичных). Госкомэкология подготовила проект Федерального закона Об отходах производства и потребления, который внесен Правительством РФ в Госдуму на рассмотрение и ожидается ею принятие в 1997 году. Введение этого закона в действие поставит на юридическую основу работу по обращению с отходами производства и потребления. Таким образом, в мире и в России основная масса отходов, в том числе опасных, накапливается, складируется или захоранивается. Ряд стран для захоронения используют затопление в море (океане), что, по нашему мнению, должно быть полностью запрещено международными соглашениями вне зависимости от класса опасности отхо дов. Это в некотором роде и нравственная проблема; произвел — переработай (складируй) на своей территории, а не используй в качестве свалки то, что принадлежит всем (моря, горы, леса). Собственно переработке промышленных отходов сейчас подвергается не более 20 % от общего объема.
Заключение
В данной работе я попытался рассмотреть основные экологические проблемы и пришел к выводу, что глобальный экологический кризис зашел уже так далеко, что катастрофические последствия его практически неизбежны, и речь может идти лишь об их смягчении. Смягчения удастся достигнуть только при наличии в мире «критической массы» высокообразованных людей, ясно понимающих существо проблемы и способных повлиять на общественное мнение. Однако наблюдения показывают, что большая часть людей, даже в академической среде, не осознают, что человечеству грозит экологическая катастрофа. Как правило, люди отмахиваются: в процессе развития человечества, мол, неоднократно вставали серьезные проблемы, но когда приходило время, их успешно решали.
Список литературы
1. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
2. Возняк В.Я., Файтельман Н.Г., Арбатов А.А. и др., Экологическое оздоровление экономики., М., Наука, 1994г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991.
www.ronl.ru
План
I. Введение
II. Загрязнение окружающей среды — глобальная проблема:
1) Причины загрязнения
2) Загрязнение водных ресурсов
3) Загрязнение атмосферы
4) Загрязнение почвы
III. Заключение
Список литературы
I . Введение
Человек, живший в xx веке, оказался в обществе, которое обременено многими дилеммами, сопровождающими его социально-экономическое развитие. Утихшая уже в наше время военная борьба во всем мире, проблемы с переселением, питанием, здравоохранением, проблема электричества и т.д. Не облегчают ситуацию и проблемы с сокращением лесов (25 га/мин), опустыниванием земель (46 га/мин), ростом парниковых газов в атмосфере и т.д. Общество столкнулось с тяжелым кризисом и можно сделать вывод — основания его составляют позиции отношений общества и природы, выработанные еще во времена перехода к производящей экономике.
Взаимодействие общества и природы реализовывается объективно: люди являются частью естества, а природа является частью его хозяйства через природные ресурсы. В то же время дуализм человека предрешает субстанциональное различие между обществом и природой и прибывает предпосылкой противоречий между ними. С появлением умственных способностей, человек подчинил свое воспитание задачам, формирующим его как личность. Научно-техническая революция открыла завесу на возможности, удовлетворяющие интересы, нужды людей, а вместе с тем и нагрузка на природные системы возросла в тысячи раз. Отсутствие ограничений на полное пользование природных ресурсов привело к необратимому ухудшению качества окружающей среды. Вырубание леса, испытание атомных бомб, подчинение все электричеству — мир, как не уместно может быть сказано, стал напоминать парник, в котором развиваются, но с трудом, растения и живые существа, которым не помогает, а наоборот будто ставит преграды, воздух и не совсем питьевая вода.
Как оказалось, не совместимыми между собой стали: плодотворная окружающая среда и высокий экономический рост. Данная ситуация является корнем глобальной экологической проблемы.
II . Загрязнение среды как глобальная проблема
1) Причины загрязнения
На самом деле основных причин нежизнеспособности окружающей среды не так уж много. Давно уже стало понятным, что люди считают себя правыми решать проблемы мировой величины, стараясь не испортить природу, но при этом, конечно у кого какие цели, набить хорошенько карман. Такой подход к проблеме, уже глобальной, приведет к уничтожению всего живого. Что уж говорить о всемирном потеплении, что является исходом человеческого фактора. Человечество будто игнорирует «намеки» природы, считая что имеет превосходство над сложившейся ситуацией. Между тем человеческие технологии все больше нарушают равновесие в окружающей среде.
Вместе с ростом численности населения на планете, увеличивается и давление на природную среду. Разнообразнее становятся и виды загрязняющих веществ. Ведь человек прогрессирует. Изобретаются все более оригинальные химикаты, оказывающие не самое хорошее воздействие на биосферу. Немалый ущерб наносится водным ресурсам пищевой, нефтехимической, деревообрабатывающей промышленностью. Различные шлаки, золы, складируемые на поверхности земли, наносят не обратимый вред атмосфере.
Нецелесообразное применение природных ресурсов — минеральных ресурсов, вскоре явится дефицитом. Ведь они относятся к исчерпаемым видам природных богатств. Такой исход происходит при добыче, обогащении, транспортировке, переработке. В результате громадные объемы горных масс нарушают баланс поверхности литосферы. Под их тяжестью опускается или вспучивается земля, это может привести к нарушению режима подземных вод и заболачиванию значительных площадей.
И еще одна причина постепенного разрушения жизни на Земле. Демографический кризис — множество стран с капиталистической рыночной экономикой заинтересовано в увеличении численности населения, скорее в росте рабочей силы. При приумножении человеческого фактора будут открываться новейшие технологии, которые будут либо дальше уничтожать существование на планете, либо будут разрабатываться более разумные изобретения.
2) Загрязнение водных ресурсов
Вода — это наиболее распространенное неорганическое соединение на Земле. В ней наличествуют газовые и солевые соединения, а также твердые элементы.
Вода в большей части находится в морях и океанах. Пресные воды — всего 3%. Немалая доля пресных вод (86%) собрана во льдах полярных зон и ледников.
Водоемам угрожают в большей степени — нефтяные масла, сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности, пагубно сказываются на развитии водных организмов сточные воды различных химических заводов. Все это способствует изменению цвета, запаха, вкуса очень нужной для нормального развития всего живого чистой воды. Из древесных выделяются вредные отходы отягчающие существование рыб в водоемах. В результате этого: погибают икра, беспозвоночные и другие виды обитателей водной среды. Также без внимания нельзя оставить канализации, прачечные. С повышением изобретательности человека, как бы для улучшения быта, производятся различные моющие средства, что не оказывает благотворного влияния на водные ресурсы. В результате атомной промышленности, радиоактивно загрязняются водоемы, что несет непоправимый вред здоровью. Востребованы научные исследования методов нейтрализации радиоактивных загрязнений.
На две группы можно разделить загрязнения сточных вод: минеральные и органические, а также — биологические и бактериальные.
Минеральные загрязнения представляют собой сточные воды металлургических предприятий, а также предприятий занимающихся машиностроением.
Фекально-хозяйственные стоки — органические загрязнения воды. Их происхождение получается с участием живого фактора. Городскими воды, отходы бумажно-целлюлозных, пивоваренных, кожевенных и других производств.
Живые микроорганизмы — составляющие бактериальные и биологические загрязнения: яйца гельминтов, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии. Загрязнения в большинстве содержат около 40% минеральных веществ и 57% органических.
Загрязнение водоемов можно охарактеризовать несколькими особенностями:
плавающие субстанции на поверхности воды;
видоизменение физических качеств воды;
модификация химической формулы воды
трансформация типов и числа бактерий и появление патогенных микробов.
Под влиянием солнечной радиации и самоочищения вода способна возобновлять свои полезные свойства. В самоочищении помогают бактерии, грибы и водоросли. Разработки имеются и в промышленности — в основном, цеховые и общезаводские сооружения по очистке сточных вод.
3) Загрязнение атмосферы
Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Качество атмосферы подразумевает совокупность ее свойств, отражающих уровень воздействия физических, химических и биологических коэффициентов на людей, растительная и животная сфера. С формированием цивилизации в загрязнении воздуха все больше доминируют антропогенные источники.
Глобальной проблемой является загрязнение атмосферы примесями, ведь воздушные массы представляют посредника в загрязнении других предметов естества, содействуя распространению вредоносных масс на внушительные дистанции.
Рост количества народонаселения Земли и темпы его умножения являются определяющими факторами роста интенсивности загрязнения всех геосфер Земли, а также атмосферы. В городах отмечается максимальное загрязнение воздуха, где типичные загрязнители — это пылища, газовые массы и др.
Химические примеси, загрязняющие воздух:
1) природные примеси, определенные естественными процессами;
2) возникающие в результате хозяйственной деятельности человечества, антропогенные.
В зонах активной жизнедеятельности людей появляются более устойчивые загрязнения с повышенными концентрациями. Темпы их роста и формирования значительно выше средних. Это аэрозоли, металлы, синтетические соединения.
В атмосферу в виде газов, паров, жидких и твердых частиц поступают различные примеси, такие как: оксид углерода (СО), диоксид серы (SO2 ), оксиды азота, озон, углеводороды, соединения свинца, диоксид углерода (СО2 ), фреоны.
Источником загрязнения воздуха пылью также является производство цемента и других строительных материалов.
Опасными обстоятельствами являются радиоактивные пыли.
4) Загрязнение почвы
Почва — природное образование, обладающее рядом свойств живой и неживой природы. Глубина не превышает 20-30 см, на черноземах может достигать около 100 см.
Почва заключается в органических веществах, минеральных соединениях, живых организмах; для всякой почвы присущ свой генотип.
Гумус основное и непременное условие злачности почвы; это сложный органо-минеральный комплекс. В условиях наилучшего ведения земледелия, в природных условиях сберегается положительный баланс гумуса.
Ценность грунтов обусловливается буферностью, содержанием гумуса, биологическими, агрохимическими, агрофизическими показателями.
Совокупность природных и антропогенных процессов, которые приводят к видоизменению почвы, называется деградацией, количество и качество также меняется, снижается плодородно-хозяйственная значимость земель. Плодородие почв достаточно снижено (за последние 30-35 лет содержание гумуса в почвах нечерноземной России снизилось на 35%). Вследствие ежегодных выбросов в атмосферу России, которые примерно равны 50 млн. т. Земля загрязняется и портится.
Человеческий фактор отрицательно воздействует на земельные ресурсы, поэтому необходимо принять соответствующие меры по целесообразному использованию почв.
Государство должно охранять земли, разрабатывая мероприятия, которые бы предотвращали разрушение и загрязнение, истощение земельных ресурсов.
При загрязнении воды, атмосферы принимаются экстренные меры по очистке выбросов. По тому, как водные ресурсы способны самовосстанавливаться, окружающая среда более — менее стабилизируется.
С земельными ресурсами все гораздо сложней. При постоянном поступлении в почву вредных веществ, она не в состоянии возобновлять плодородие. И тогда уже загрязненная почва сама становится вредоносной для воды, сельхозпродукции.
Несколько путей проникновения загрязняющих веществ в почву:
А) С осадками попадают в почву газы — оксиды серы и азота, появляющиеся в атмосфере вследствие работы предприятий, расходящиеся в атмосферной влаге.
Б) При сухой погоде обычно оседают твердые и жидкие соединения, в виде пыли и аэрозолей.
В) В сухую погоду газы поглощаются землей, особенно сырой.
Г) Листьями через устьица, различные вредные соединения впитываются. При опадании листвы, эти соединения попадают в почву.
Химикаты, как принято — пестициды, используются в сельском хозяйстве для предохранения растений от вредителей, недугов, сорняков. Экономическая эффективность пестицидов доказана. Но, в результате токсичности, ядохимикатов, огромными масштабами их применения (в мире — 2 млн. т/год) опасность их воздействия на окружающую среду растет.
III . Заключение
В XXIвеке цивилизация всего мира вступила на этап развития, где на первом месте — проблемы выживания и самосохранения, как человечества, так и окружающей среды, и разумного применения природных ресурсов. Данный этап формирования человечества выявил задачи, активизированные умножением населения Земли, нерациональным использованием природных ресурсов. Такие возражения замедляют дальнейшее развитие научно-технического прогресса человечества. Поэтому важнейшее условие формирования человечества — бережно относиться к природе.
Список литературы
1.Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. М.: ЮНИТИ, 1998.
2.Данилов-Данильян В. И., Лосев К. С. Экологический вызов и устойчивое развитие. М.: Прогресс-Традиция, 2000.
3.Константинов В. М. Охрана природы. М.: Издательский центр «Академия», 2000.
4.Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера. М.: Мол. гвардия, 1990.
5.Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие/Орлов Д.С, Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. М.: Высшая школа, 2002.
6.Петров К.М… Общая экология. Взаимодействие общества и природы. СПб: Химия, 1997.
7.Природопользование: Проб. учеб. для 10-11 кл. профильных шк./Н. Ф. Винокурова, Г. С. Камерилова, В. В. Николина и др. М.: Просвещение, 1995.
8.Природопользование: Учебник. Под редакцией проф. Э.А. Арустамова. М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2000.
9.Ситаров В. А., Пустовойтов В. В. Социальная экология. М.: Издательский центр «Академия», 2000.
10.Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002.
www.ronl.ru
Костин С.Н.
Введение
В последние годы мы часто слышим и употребляем слово «экология», но вряд ли можно считать, что все понимают под ним одно и то же. О том, какой смысл следует вкладывать в это понятие, спорят даже специалисты. А пока они спорят, неспециалисты уже поняли, что такое экологический минимум: это значит — дышать чистым воздухом, пить чистую воду, есть пищу без нитратов и не светиться в темноте. Термин «экология» (от греческих «ойкос» — дом, место обитания, и «логос» — наука) был придуман в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Геккелем, который ввел его в обиход для обозначения «общей науки об от ношениях организмов к окружающей среде», куда мы относим в широком смысле все «условия существования». Это понятие, первоначально довольно узкое, в дальнейшем расширялось, какое-то время и экология развивалась как одна из биологических наук, изучающая не отдельные организмы, а структуру и функционирование биологических систем — популяций, видов, сообществ — и их взаимодействий друг с другом и с окружающей средой. Такое или близкое определение экологии можно найти во многих со временных энциклопедиях и справочниках.
Но сейчас понятие «экология» уже далеко вышло за рамки того, что вкладывалось в него Эрнстом Геккелем и что указывается в справочниках и энциклопедиях. Теперь это уже самостоятельная наука об окружающей среде (с точки зрения ее взаимодействий с живыми организмами и, прежде всего с людьми). Ее питает не только и не столько биология, но и почти все науки о Земле — метеорология, гидрология, океанология, климатология, география, геология с необходимыми для них физико-математическими и химическими методами, а также социология, психология и экономика. Такого расширения содержания экологии и смещения в нем акцентов потребовал стремительный количественный рост человечества, которое начало осознавать опасности, угрожающие всей планете (ядерная катастрофа, возможный парниковый эффект и тому подобное), уже столкнулось в своей практике с ограниченностью природных ресурсов (в том числе энерге тических) и воочию увидело губительные побочные воздействия неразумной хозяйственной деятельности на окружающую среду — экологические катастрофы, как Чернобыль и Арал. В связи с этим современная экология ставит во главу своих интересов взаимодействия человека с экологическими системами, всей окружающей средой.
Хотя в последние годы мы начали осознавать единство и конечность биосферы и всей окружающей среды, ответственность человечества за свою собственную судьбу, судьбу биосферы, судьбу всей планеты, мы еще очень далеки от того состояния, которое В. И. Вернадский обозначил термином «ноосфера» (от греческого «ноос» — разум). Последнее подразумевает превращение человека из чужеродного элемента в природе в ее неотъемлемую, органично вписывающуюся в нее часть. Это будет достигнуто только тогда, когда новое мышление, в котором экологические проблемы должны иметь высший приоритет, станет внутренней потребностью всего человечества, от лиц, облеченных властью и распоряжающихся ресурсами, до всех граждан мира. Пока же в дополнение к естественно возрастающим экологическим проблемам люди продолжают создавать все новые трудности, которые неизбежно придется преодолевать, затрачивая большие усилия и средства. Представляется, что все экологические проблемы можно отнести, прежде всего к двум связанным друг с другом главным факторам: изменениям климата и загрязнению окружающей среды.
Хотя изменения климата, естественные или вызванные деятельностью человека (так называемые антропогенные), происходят сравнительно мед ленно, они охватывают огромные регионы и потому могут представлять серьезную проблему для человечества. При значительных изменениях климата произойдут смещения климатических зон, в результате чего людям придется целиком или частично перестраивать в этих зонах свою хозяйственную деятельность. Загрязнение окружающей среды также принимает глобальный характер, так как фактически оно не знает национальных границ. Нарастание загрязнения превращается в опасность для самого существования биосферы, и в том числе всего человечества.
Человек и окружающая среда: история взаимодействия
Интересно, что многие исследователи, сам факт появления и значительного распространения человека на Земле называют одной из крупнейших экологических катастроф древности. Так известно, что формирование и становление кроманьонского человека завершилось в течение считанных тысячелетий. Сравнительно быстро это событие вызвало экологические последствия. И, прежде всего – не бывалое в геологической истории распространение одного биологического вида практически на всей обитаемой суше. Никогда — за миллионы, миллиарды лет — ни один вид не имел такого распространения. Именно тогда и зародилось неразрешимое до сих пор противоречие между катастрофически быстро развивающимся биологическим видом-потребителем природных ресурсов и самой природной средой — между человеком и породившей его природой. Всё (если и не абсолютно все, то многое) начиналось, как и водится, с огня. Нет, не с мифического огня Прометея, озарившего человеческое сознание, а с самого, что ни на есть реального пламени...
Доказательства варварского истребления лесов первобытными племенами поступают даже не из такого уж давнего прошлого — что особо ценно. Голландский мореплаватель А. Я. Тасман и его команда, первыми из европейцев увидевшие берега Тасмании, аборигенов не обнаружили, хотя обратили внимание на клубы дыма, поднимавшиеся в разных местах над лесом. Последующие исследователи острова постоянно сталкивались с лесными пожарами или с обилием костров, разводимых аборигенами. И хотя тасманийцы занимались охотой, рыболовством, собирательством, главным «рычагом», с помощью которого они «переворачивали» свою землю — перестраивали ландшафты радикально, — был огонь. В результате подобной «природопреобразующей деятельности» на обширных пространствах Тасмании произошла смена растительности; произошли изменения в характере почвы, изменился климат. Многие исследователи сходятся на том, что до появления человека, в частности, в Исландии до 40% площади острова были заняты березовыми лесами с примесью ивы, рябины и можжевельника. Со времени освоения Исландии викингами леса стали быстро сокращаться, и ныне их площадь не превышает 0,5%.
В других регионах к подобным же результатам привела система первобытною земледелия, предполагавшего выжигание огромных лесных пространств регулярно — раз в несколько земледельческих сезонов. Как ни странно воспринимать это нам, привыкшим видеть главную проблему природы в развитии техногенной цивилизации, в числе первых экологических катастроф, привнесенных в жизнь планеты молодым человечеством, называют и последствия такого чистого и безобидного занятия, как самая обыкновенная охота. Именно результатом хищнического истребления целых видов животных (археологи, действительно, находят гигантские скопления костей животных на местах былых охотничьих побед), а также воздействия человека па природные комплексы в целом стало то, что во многих регионах мира создались предпосылки для кризиса охотничьего хозяйства, присваивающего природные биологические ресурсы практически без сознательного их возобновления. Один из крупнейших знатоков ледникового периода американский географ и геолог Р. Флинт, писал об исчезновении групп животных: «вымирание в основном происходило 5000-10000 лет назад. К вымершим животным принадлежат все верблюды, лошади, ленивцы, два рода мускусных быков, пекари, винторогие антилопы, все виды бизонов (кроме одного)… и отдельные виды кошек — некоторые из них достигали размеров льва. Исчезли также два вида мамонтов, которые были крупнее современных слонов и были распространены на территории США почти повсеместно».
На отдельных изолированных территориях (Австралия, Тасмания и др.), где отсутствовали пригодные для ведения сельского хозяйства виды животных и растений, первобытное общество настолько подорвало ресурсы существующих природных комплексов, что вступило в полосу застоя и даже некоторого технического и социального регресса. И хотя сохранился прежний уровень хозяйственного развития, хищническая эксплуатация природных биологических ресурсов вызывала последовательную деградацию окружающих ландшафтов, уменьшение или качественное ухудшение используемых биологических ресурсов. Общество — часть природы не могло оставаться вне этого процесса. Интересен тот факт, что учеными доказана большая продуктивность нетронутых человеком естественных природных комплексов чем экосистем, искусственно им созданных. И это актуально даже для сегодняшнего уровня развития сельского хозяйства. А, следовательно, и собирательство и охота на начальном этапе должны были быть более эффективны, чем земледелие и скотоводство. Но только в том, случае, если окружавшая человека природа не переживала очередную экологическую катастрофу. Именно разрушающее воздействие человека на окружающую среду стимулировало, как ни странно это звучит, развитие цивилизации — в поисках новых ресурсов человечество постепенно переходило от присваивающего хозяйства к производящему.Однако вслед за одной бедой спешила другая. Созданная примитивными способами новая природная среда чрезвычайно хрупка, быстро истощает почву и нежизнеспособна в обычных условиях (будучи оставленной человеком после истощения). Выжигание растительности, рыхление поверхности земли в сочетании с уничтожением деревьев и кустов наносит значительный ущерб почве, приводит к эрозии. Поэтому осваиваемые первобытным человеком участки земли вскоре приходили в полную непригодность и люди вынуждены были искать новые территории. Следами тех экологических катастроф древности, выглядящими сегодня в наших глазах, как извечные степи и пустыни, планета покрыта до сих пор.
Именно поэтому экологические проблемы древности не были и не могли быть стимулом только прогресса человечества. Необходимость доступа к получению ресурсов природы, осложнявшаяся, в том числе и природоразрушающей деятельностью человека, толкала племена к конфликтам с более обеспеченными соседями. Хотя необходимость оборонять от соседей богатства, полученные от природы, с другой стороны, заставляла первобытные племена укреплять свои поселения, учиться возводить крепостные валы и т. п., но эго тема уже совсем другого разговора… Именно так человечество прошло с окружающей его природной средой бок о бок сквозь десятки, сотни тысячелетий — борясь с миром за существование и создавая себе победами в этой борьбе только всё новые и новые проблемы...
Глобальные экологические проблемы современности
За прошедшие тысячелетия цивилизация и технологии сделали заметный скачок в своём развитии. Изменился вид человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам внешний облик «человека разумного» изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников — все это взято из окружающей среды. И весь ритм жизни человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся одним — возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам. За годы такого сосуществования с природой запасы природных ресурсов заметно сократились. Правда, сама природа позаботилась о том, чтобы обеспечить человека, вечного иждивенца, в том числе и практически неисчерпаемой ресурсной базой. Но природы, как и денег, много не бывает. Не известно, что на этот счет думают все жители планеты, но их влияние на природу ощущается практически везде.
Загрязнение атмосферы
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений именно поэтому в данном реферате этой проблеме уделено больше внимания. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы — самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы. В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности. Воздух жилищ и рабочих зон имеет большое значение из-за того, что человек проводит здесь значительную часть времени.
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.
Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным эколого-геохимического картирования разных масштабов, талые (снеговые) вода Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными водами и многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит – и аммоний — ионами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, пинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Особенно отчетливо это проявляется по отношению к подземным водам Сибирскими экологами-геохимиками выявлено обогащение ртутью а снеговых вод сравнительно с поверхностными водами в бассейне р.Катунь Кураиско-Сарасинская ртутно-рудная зона Горного Алтая. Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать поверхно стные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. В условиях Подмосковья цинк, стронций, никель практически полностью растворены в снеговой воде.
Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие их факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, утвержденной в 1980 году. Многие федеральные ведомства США начали финансировать исследования атмосферных процессов. Вызывающих кислотные дожди, с целью оценки влияния последних на экосистемы и выработки соответствующих природоохранных мер. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения атмосферы. Основные кислотные агенты — разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочис ленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные. Среди антропогенных к наиболее опасным процессам относятся сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля. При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории (см. приложение 2).
Высокая опасность химических и биохимических производств заклю чается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных. В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы -вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследо ваниями установлено, что поступление загрязняющих веществ, с глубинными флюидами в приземной слой атмосферы имеет место не только в областях современной вулканической и газотермальной деятельности, но и в таких стабильных геологических структурах, как Русская платформа. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные (извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару, Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается сейчас как огромный химический котел, который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания. Аэродинамическими барьерами являются крупные лесные массивы, а также активные глубинные разломы значительной протяженности (Байкальский рифт). Причина этого заключается в том, что такие разломы контролируют физические поля, ионные потоки Земли и служат своеоб разной преградой для перемещения воздушных масс.
Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается главным образом по нормативному подходу. Величины токсических химических веществ и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. В таком руководстве для Европы кроме токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное, аллергенное и другие воздействия) учитываются их распространенность и способность к аккумуляции в организме человека и пищевой цепи. Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промышленно-урбанизированных центрах. К перспективным направлениям оценки состояния приземной атмо сферы крупных промышленно-урбанизированных территории относится многоканальное дистанционное зондирование. Преимущество этого метода заключается в способности быстро, неоднократно и в одном ключе охарактеризовать большие площади. Экологическая практика в России и за рубежом показала, что её неудачи связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбран, и оценить главные факторы и последствия, низкой эффективностью использования результатов натурных и теоретических экологических исследований при принятии решений, недостаточной разработанностью методов количественной оценки последствий загрязнения приземной атмосферы и других жизнеобеспечивающих природных сред.
Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении загрязняющих веществ в воздушном бассейне. В США сейчас обсуждается уже четвертый вариант закона о чистом воздухе. Борьба идет между сторонниками охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в повышении качества воздуха. Правительством Российской Федерации разработан проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время обсуждается. Улучшение качества воздуха на территории России имеет важное социально-экономическое значение. Это обусловлено многими причинами и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.
Загрязнение водных ресурсов
Вода — одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы. К таким свойствам относятся очень высокие и максимальные среда жидкостей теплоемкость, теплота плавления и теплота испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для воды характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами. Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возмож ность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов. В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют стра тегическое значение.
Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные во ды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению части артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а реки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности. Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что под земная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глубинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши. Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микро-организмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных. Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами волы для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.
Наиболее важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). Па континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения (см. приложение 3). Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть суще ственным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее де сятилетие. Па территории Российской Федерации проблема загрязнения по верхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концентрациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют об увеличении этих концентраций во времени.
Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод орга ническими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым.
Загрязнение литосферы
Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях. По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера — около 1 млрд. т. И все это меньше чем на 6 млрд. человек! Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.
Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы — оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Пыль и аэрозоли: твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной. С растительным опадом: различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву. Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделись главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами; тяжелыми металлами; пестицидами; микотоксинами; радиоактивными веществами.
Другие загрязнения
Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно опасны и разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов па большие расстояния.
Не менее опасны сточные воды. Несмотря на строительство очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой всех урбанизированных территорий. Особая опасность в этом случае связана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможностью вспышек различных эпидемических заболеваний. Опасные отходы сельскохозяйственного производства – наво-зохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемии. Хотя эти отходы имеют точечный характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду. В связи с тем, что масштаб и интенсивность воздействия твердых и опасных отходов па окружающую среду оказались более значительными, чем представлялось раньше, а его характер и влияющие природные факторы слабо изученными, нормативные требования СНиП и ряда ведомственных инструкций, касающиеся выбора участков, проектирования полигонов и назначения зон санитарной охраны, следует признать естнедостаточно обоснованными. Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по сущву произвольно, без учета реальных процессов загрязнения и ответных реакций биосферы на функционирование свалок твердых и опасных отходов. Необходима комплексная, по возможности исчерпывающая оценка всех параметров воздействия отходов на все жизнеобеспечивающие природные среды, позволяющая выяснить пути и механизмы проникновения загрязняющих веществ в пищевую цепь и организм человека.
Гибель и вырубка лесов
Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира кислотные дожди, главными виновниками которых являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60 % серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75 %. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.
За последние 20 лет (1970 — 1990) мир потерял почти 200 миллионов гектаров лесных массивов, что равно площади США восточнее Миссисипи. Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов — легких планеты и основного источника биологического разнообразия планеты. Там ежегодно вырубается или сжигается примерно 200 тысяч квадратных километров, а значит, исчезает 100 тысяч видов растений и животных. Особо быстро этот процесс идет в самых богатых тропическими лесами регионах Амазонии и Индонезии. Британский эколог Н. Мейерс пришел к выводу, что десять небольших областей в тропиках содержат, по крайней мере, 27 % всего видового состава этого класса растительных формаций, позднее этот список был расширен до 15 горячих точек тропических лесов, которые должны быть сохранены, во что бы то ни стало. В развитых странах кислотные дожди вызывали повреждение значительной части леса: в Чехословакии 71 %, в Греции и Великобритании 64 %, в ФРГ 52 %. Современная ситуация с лесами очень различна по континентам. Если в Европе и Азии лесопокрытые площади за 1974 1989 годы несколько увеличились, то в Австралии за один год они сократились на 2,6 %, Еще большая деградация лесов идет в отдельных странах: в Кот-Д, Ивуар за год лесные площади уменьшились на 5,4 %, в Таиланде на 4,3 %, в Парагвае на 3,4 %.
Перспективы развития и решения экологических проблем
Говоря о возможных вариантах развития экологической ситуации на планете, самым благодарным и, само собой, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Иначе пришлось бы говорить исключительно об ужасах истощения природных ресурсов и т. п. Несмотря на то, что каждая из обсуждавшихся здесь глобальных проблем имеет свои варианты частичного или более полного решения, существует некий набор общих подходов к решению проблем окружающий среды. Кроме того, за последнее столетие человечество разработало ряд оригинальных способов борьбы с собственными, губящими природу недостатками. К числу таких способов (или возможных путей решения проблемы) можно отнести возникновение и деятельность разного рода «зеленых» движений и организаций. Кроме пресловутого «Сrееп Реaсе'а», отличающегося не только размахом своей деятельности, но и, порой, заметным экстремизмом действий, а также аналогичных организаций, непосредственно проводящих природоохранные акции, существует другой тип экологических организаций — структуры, природоохранную деятельность стимулирующие и спонсирующие — Фонд дикой природы, например. Все экологические организации существуют в одной из форм: общественные, частные государственные либо организации смешанного типа.
Кроме разного рода объединений, отстаивающих у цивилизации права постепенно уничтожаемой ею природы, в сфере решения экологических проблем существует целый ряд государственных или общественных природоохранных инициатив. Например, природоохранное законодательство в России и других странах мира, различные международные соглашения или система «Красных книг». Международная «Красная книга» список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений — в настоящий момент включает 5 томов материалов. Кроме того, существуют национальные и даже региональные «Красные книги». В числе важнейших путей решения экологических проблем большинство исследователей также выделяет внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов. Хотя, несомненно, — и это доказывает весь ход человеческой истории -важнейшим направлением решения стоящих перед цивилизацией экологических проблем стоит назвать повышение экологической культуры человека, серьезное экологическое образование и воспитание, все то, что искореняет главный экологический конфликт — конфликт между дикарем -потреби гелем и разумным обитателем хрупкого мира, существующий в сознании человека.
Переработки промышленных отходов
Сегодня в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20 т. сырья, которое е использованием 800 т. воды и 2.5 кВт энергии перерабатывается в продукты потребления и примерно 90 — 98 % идет в отходы (см. приложение 1). При этом доля бытовых отходов на одного человека не превышает 0,3-0,6 т. в год. Остальное составляют промышленные отходы. По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья — 100 Гт/год хозяйственная деятельность человека приблизилась к деятельности биоты — 1000 Гт/год и превзошла вулканическую деятельность планеты — 10 Гт/год. При этом расточительность использования сырья и энергии в хозяйственной деятельности человека превышает всякие разумные пределы. И если в развитых странах сельскохозяйственные отходы утилизируются на 90 %, корпуса автомашин па 98 %, отработанные масла на 90 %. то значительная часть промышленных и строительных отходов, отходов горнодобывающих и металлургических производств практически полностью не утилизируются. Человечество преуспело в создании орудий производств и технологий уничтожения себе подобных и практически не занималось созданием промышленности по переработке отходов своей деятельности. В результате помимо ежегодного прироста объема переработанных промышленных отходов, в том числе токсичных, во всем мире существуют и старые захоронения (свалки), число которых в промышленно — развитых странах исчисляется десятками и сотнями тысяч, а величины объемов отходов достигают сотен миллиардов тонн. Таким образом, если говорить о реабилитации окружающей среды, имея ввиду планомерную переработку отходов (в первую очередь особо опасных), то потребуются затраты в десятки и сотни миллиардов долларов в год на протяжении десятилетий.
Таким образом, данные показывают непрерывный рост не перерабатываемых промышленных отходов, не говоря уже о неучтенных свалках, старых захоронениях, инвентаризация которых даже не начиналась и где содержится около 86 млрд. т. отходов (1,6 млрд. т. токсичных). Госкомэкология подготовила проект Федерального закона Об отходах производства и потребления, который внесен Правительством РФ в Госдуму на рассмотрение и ожидается ею принятие в 1997 году. Введение этого закона в действие поставит на юридическую основу работу по обращению с отходами производства и потребления. Таким образом, в мире и в России основная масса отходов, в том числе опасных, накапливается, складируется или захоранивается. Ряд стран для захоронения используют затопление в море (океане), что, по нашему мнению, должно быть полностью запрещено международными соглашениями вне зависимости от класса опасности отхо дов. Это в некотором роде и нравственная проблема; произвел — переработай (складируй) на своей территории, а не используй в качестве свалки то, что принадлежит всем (моря, горы, леса). Собственно переработке промышленных отходов сейчас подвергается не более 20 % от общего объема.
Заключение
В данной работе я попытался рассмотреть основные экологические проблемы и пришел к выводу, что глобальный экологический кризис зашел уже так далеко, что катастрофические последствия его практически неизбежны, и речь может идти лишь об их смягчении. Смягчения удастся достигнуть только при наличии в мире «критической массы» высокообразованных людей, ясно понимающих существо проблемы и способных повлиять на общественное мнение. Однако наблюдения показывают, что большая часть людей, даже в академической среде, не осознают, что человечеству грозит экологическая катастрофа. Как правило, люди отмахиваются: в процессе развития человечества, мол, неоднократно вставали серьезные проблемы, но когда приходило время, их успешно решали.
Список литературы
1. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
2. Возняк В.Я., Файтельман Н.Г., Арбатов А.А. и др., Экологическое оздоровление экономики., М., Наука, 1994г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991.
www.ronl.ru
