Введение
Понятие и основные виды антропогенных воздействий
Общее понятие экологического кризиса
История антропогенных экологических кризисов
Пути выхода из глобального экологического кризиса
Заключение
Используемая литература и источники
Введение
С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества – как органического, живого, так и минерального, костного.
Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.
В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом.
Понятие и основные виды антропогенного воздействия
Антропогенный период, т.е. период, в котором возник человек, является революционным в истории Земли. Человечество проявляет себя как величайшая геологическая сила по масштабам своей деятельности на нашей планете. А если вспомнить о непродолжительности времени существования человека по сравнению с жизнью планеты, то значение его деятельности предстанет еще яснее.
Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в природную среду. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными: целенаправленными и стихийными, прямыми и косвенными, длительными и кратковременными, точечными и площадными и т. д.
Антропогенные воздействия на биосферу по их экологическим последствиям разделяют на положительные и отрицательные (негативные). К положительным воздействиям можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и др.
К отрицательным (негативным) воздействиям на биосферу относят все виды воздействий, создаваемых человеком и угнетающих природу. Небывалые по мощности и разнообразию негативные антропогенные воздействия особенно резко стали проявляться во второй половине XX в. Под их влиянием естественная биота экосистем перестала служить гарантом устойчивости биосферы, как это наблюдалось ранее в течение миллиардов лет.
Отрицательное (негативное) воздействие проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: исчерпании природных ресурсов, вырубке леса на больших площадях, засолении и опустынивании земель, сокращении численности и видов животных и растений и т.д.
К числу основных глобальных факторов дестабилизации природной среды относятся:
Рост потребления природных ресурсов при их сокращении;
Рост населения планеты при сокращении пригодных для обитания
территорий;
Деградация основных компонентов биосферы, снижение способности
природы к самоподдержанию;
Возможные изменения климата и истощение озонового слоя Земли;
Сокращение биологического разнообразия;
Возрастание экологического ущерба от стихийных бедствий и
техногенных катастроф;
Недостаточный уровень координации действий мирового сообщества
в области решения экологических проблем.
Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших экологических ситуаций в мире, так или иначе, связаны с загрязнением окружающей природной среды.
Антропогенные воздействия можно разделить на разрушительные, стабилизирующие и конструктивные.
Разрушительное (деструктивное) - приводит к утрате, часто невосполнимой, богатств и качеств природной среды. Это охота, вырубка и выжигание лесов человеком – Сахара вместо леса.
Стабилизирующее - это воздействие целенаправленное. Ему предшествует осознание экологической угрозы конкретному ландшафту - полю, лесу, пляжу, зеленому наряду городов. Действия направляются на замедление деструкции (разрушения). Например, вытаптывание пригородных лесопарков, уничтожение подроста цветущих растений можно ослабить, разбивая дорожки, образуя места для короткого отдыха. В сельскохозяйственных зонах проводят почвозащитные мероприятия. На городских улицах высаживают и высеивают растения, устойчивые к действию транспортных и промышленных выбросов.
Конструктивное (например, рекультивация) – действие целенаправленное, его результатом должно стать восстановление нарушенного ландшафта, например лесовосстановительные работы либо воссоздание искусственного ландшафта на месте безвозвратно утраченного. Примером может служить очень трудная, но необходимая работа по восстановлению редких видов животных и растений, по облагораживанию зоны горных выработок, свалок, превращению карьеров и терриконов в зеленые зоны.
Известный эколог Б.Коммонер (1974) выделил пять, по его
мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы:
Упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
Концентрация рассеяной энергии в виде теплового загрязнения;
Рост ядовитых отходов от химических производств;
Введение в экосистему новых видов;
Появление генетических изменений в организмах растений и
животных.
Подавляющая часть антропогенных воздействий носит
целенаправленный характер, т.е. осуществляется человеком сознательно во имя достжения конкретных целей. Существуют и антропогенные воздействия стихийные, непроизвольные, имеющие характер после действия. Например, к этой категор воздействий относятся процессы подтопления территории, возникающие после ее застройки, и др.
Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного
воздействия человека на биосферу является загрязнение. Загрязнение называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.
По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв и т.д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства. Источниками антропогенного загрязнения, наиболее опасно для популяций любых организмов, являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.) теплоэнергетика, транснорм, сельскохозяйственное производство и др. технологии.
Технические возможности человека изменять природную среду стремительно возрастали, достигнув своей высшей точки в эпоху научно-технической революции. Ныне он способен осуществить такие проекты преобразования природной среды, о которых еще сравнительно недавно не смел и мечтать.
Общее понятие экологического кризиса
Экологический кризис - особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание. Основные причины кризиса:
Биотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличение температуры или уменьшение количества дождей).
Биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения.
Под экологическим кризисом в настоящее время понимают критическое состояние окружающей среды, вызванное деятельностью человечества и характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных – отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.
Понятие глобального экологического кризиса сформировалось в 60 – 70 годы ХХ века.
Революционные изменения в биосферных процессах, которые начались в XX веке, привели к бурному развитию энергетики, машиностроения, химии, транспорта, к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост.
Кризис может быть глобальным и локальным.
Становление и развитие человеческого общества сопровождались локальными и региональными экологическими кризисами антропогенного происхождения. Можно сказать, что шаги человечества вперед по пути научно-технического прогресса неотступно, как тень, сопровождали негативные моменты, резкое обострение которых приводило к экологическим кризисам.
Но ранее имели место локальные и региональные кризисы, поскольку само воздействие человека на природу носило преимущественно локальный и региональный характер, и никогда не было столь значительным, как в современную эпоху.
Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно.
В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.
Сейчас уже очевидно для всех, что экологический кризис - понятие общеглобальное и общечеловеческое, касающееся каждого из населяющих Землю людей.
Последовательное решение насущных экологических проблем должно привести к снижению негативного воздействия общества на отдельные экосистемы и природу в целом, включая человека.
История антропогенных экологических кризисов
Свидетелями первых великих кризисов - возможно, самых катастрофических - были только микроскопические бактерии, единственные обитатели океанов в первые два миллиарда лет существования нашей планеты. Одни микробные биоты погибали, другие - более совершенные - развивались из их остатков. Около 650 миллионов лет назад в океане впервые зародился комплекс крупных многоклеточных организмов - Эдиакарская фауна. Это были странные мягкотелые существа, непохожие ни на кого из современных обитателей моря. 570 миллионов лет назад, на рубеже протерозойской и палеозойской эр, эта фауна была сметена очередным великим кризисом.
Вскоре сформировалась новая фауна - кембрийская, в которой впервые основную роль стали играть животные с твердым минеральным скелетом. Появились первые рифостроящие животные - загадочные археоциаты. После короткого расцвета археоциаты бесследно исчезли. Только в следующем, ордовикском периоде начали появляться новые рифостроители - первые настоящие кораллы и мшанки.
Еще один великий кризис наступил в конце ордовика; затем еще два подряд - в позднем девоне. Каждый раз при этом вымирали самые характерные, массовые, господствующие представители подводного мира, в том числе рифостроители.
Крупнейшая катастрофа произошла в конце пермского периода, на рубеже палеозойской и мезозойской эр. На суше тогда произошли сравнительно небольшие перемены, но в океане погибло почти все живое.
Всю следующую - раннетриасовую - эпоху моря оставались практически безжизненными. В раннетриасовых отложениях до сих пор не обнаружено ни одного коралла, а такие важные группы морских обитателей, как морские ежи, мшанки и морские лилии представлены мелкими единичными находками.
Только в середине триасового периода подводный мир начал понемногу восстанавливаться.
Экологические кризисы случались как до появления человечества, так и во время его существования.
Первобытные люди жили племенами, занимались собирательством плодов, ягод, орехов, семян и другой растительной пищи. С изобретением орудий труда и оружия они стали охотниками и начали употреблять мясную пищу. Можно считать, что это был первый в истории планеты экологический кризис, поскольку началось антропогенное воздействие на природу - вмешательство человека в естественные трофические цепи. Иногда его называют кризисом консументов. Однако биосфера выдержала: людей было еще мало, а освободившиеся экологические ниши заняли другие виды.
Следующим шагом антропогенного воздействия было одомашнивание некоторых видов животных и выделение пастушеских племен. Это было первое историческое разделение труда, которое давало людям возможность более стабильно, по сравнению с охотой, обеспечивать себя пищей. Но одновременно преодоление этой ступени эволюции человека было и следующим экологическим кризисом, поскольку одомашненные животные вырывались из трофических цепей, их специально охраняли, чтобы они давали больший, чем в естественных условиях, приплод.
Около 15 тыс. лет назад возникло земледелие, люди перешли к оседлому образу жизни, появились собственность и государство. Очень быстро люди сообразили, что наиболее удобным способом очистки земель от леса для распашки было выжигание деревьев и прочей растительности. К тому же зола является хорошим удобрением. Начался интенсивный процесс обезлесения планеты, который продолжается и поныне. Это был уже более крупный экологический кризис - кризис продуцентов. Стабильность обеспечения людей пищей возросла, что позволило человеку преодолеть действие ряда лимитирующих факторов и выиграть в конкурентной борьбе с другими видами.
Примерно в III веке до н.э. в древнем Риме возникло поливное земледелие, изменившее гидробаланс естественных водных источников. Это был очередной экологический кризис. Но биосфера снова выстояла: людей на Земле все же было сравнительно мало, а площадь поверхности суши и число пресноводных источников было еще довольно велико.
В ХVII в. началась промышленная революция, появились машины и механизмы, которые облегчили физический труд человека, однако это привело к быстро возрастающему загрязнению биосферы отходами производства. Однако биосфера все еще имела достаточный потенциал (его называют ассимиляционным), чтобы противостоять антропогенным воздействиям.
Но вот пришел ХХ век, символом которого стала НТР (научно-техническая революция); вместе с этой революцией ушедший век принес и небывалый ранее глобальный экологический кризис.
Экологический кризис ХХ в. характеризует колоссальный масштаб антропогенного воздействия на природу, при котором ассимиляционного потенциала биосферы уже не хватает для его преодоления. Нынешние экологические проблемы имеют не национальное, а планетарное значение.
Во второй половине ХХ в. человечество, которое до сих пор воспринимало природу только как источник ресурсов для своей хозяйственной деятельности, постепенно начало осознавать, что дальше так продолжаться не может и надо что-то предпринимать для сохранения биосферы.
Пути выхода из глобального экологического кризиса
Анализ экологического и социально-экономической обстановки позволяет выделить 5 основных направлений выхода из глобального экологического кризиса.
Экология технологий;
Развитие и совершенствование экономики механизма
охраны окружающей среды;
Административно-правовое направление;
Эколого-просветительное;
Международно-правовое;
Все компоненты биосферы охранять надо не по отдельности, а в целом как единую природную систему. Согласно Федерального закона об «охране окружающей среды» (2002г.) основными принципами охраны окружающей среды является:
Соблюдение прав человека на благоприятную окружающую среду;
Рациональное и не расточительное природопользование;
Сохранение биологического разнообразия;
Платность природопользования и возмещение вреда окружающей среде;
Обязательное проведение государственной экологической экспертизы;
Приоритет сохранения естественных экосистем природных ландшафтов и комплексов;
Соблюдение прав каждого на достоверную информацию о состоянии окружающей среды;
Важнейшим природоохранным принципом является научно – обоснованное сочетание экономических, экологических и социальных интересов (1992г.)
Заключение
В заключении можно отметить, что в процессе исторического развития человечества менялось, его отношение к природе. По мере развития производительных сил шло все большее наступление на природу, ее покорение. По своему характеру такое отношение можно назвать практически-утилитарным, потребительским. Это отношение в современных условиях проявляется в наибольшей степени. Поэтому дальнейшее развитие и социального прогресса настоятельно требует гармонизации отношений общества и природы за счет уменьшения потребительского и возрастания рационального, усиления этического, эстетического, гуманистического к ней отношения. А это возможно благодаря тому, что, выделившись из природы, человек начинает к ней относиться также и этически, и эстетически, т.е. любит природу, наслаждается и восхищается красотой и гармонией природных явлений.
Поэтому воспитание чувства природы, является важнейшей задачей не только философии, но и педагогики, решать которую следует уже с начальной школы, ведь приобретенные в детстве приоритеты в будущем проявят себя в качестве норм поведения и деятельности. А значит, появляется больше уверенности в том, что человечество сможет достичь гармонии с природой.
И нельзя не согласиться со словами, что все в этом мире взаимосвязано, ничто не исчезает и ничто не появляется ниоткуда.
Используемая литература и источники
А.А. Мухутдинов, Н.И. Борознов. "Основы и менеджмент промышл. экологии" “Магариф”, Казань,1998
Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. С.-Пб., 2000
интернет – сайт: mylearn.ru
интернет – сайт: www.ecology-portal.ru
www.komtek-eco.ru
Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология. М., Экология, 1994
Развитие продуктивных сил и антропогенное влияние на окружающую среду
Реферат >> Экология2 Развитие производительных сил и антропогенное воздействие на окружающую среду В конце ХХ ст. сохранение среды обитания людей стало...
Национальный горный университет
Реферат
по дисциплине
«Экология и охрана
окружающей среды»
АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ на окружающую среду
Днепропетровск
2010
П Л А Н
-
Введение. Актуальность проблемы.
Виды антропогенного воздействия
Антропогенное загрязнение атмосферы
Антропогенное загрязнение воды
Антропогенное загрязнение почвы
Радиационное загрязнение среды
Шумовое загрязнение среды
Биологическое загрязнение среды
Методы борьбы с антропогенным воздействием на окружающую среду
ВВЕДЕНИЕ
Современное состояние
цивилизации характеризуется быстрыми
и неблагоприятными изменениями окружающей
среды, как в локальном, так и в глобальном
масштабе. Эти изменения однозначно связаны
с увеличением антропогенного давления
на биосферу. Главным проявлением этого
давления является разрушение человеком
естественных экосистем в ходе хозяйственной
деятельности, объем которой пропорционален
экспоненциально растущей численности
населения Земли.
Несмотря на однозначную
связь между разрушением естественных
природных систем и деградацией приемлемой
для человека окружающей среды, никаких
существенных изменений в стратегии взаимодействия
человека и природы не происходит. Можно
было бы ожидать, что сигнал о необходимости
таких изменений поступит от научной мировой
общественности, поскольку именно последняя
владеет огромной фактической информацией
об особенностях функционирования живых
систем и их мощного стабилизирующего
воздействия на окружающую среду. Примерами
могут служить регуляция режима осадков
на суше лесными экосистемами, регуляция
концентрации атмосферного углерода экосистемами
океана посредством биотического насоса,
поддержание глобальной биотой устойчивости
приемлемой для жизни среднеглобальной
температуры Земли и проч. Однако ученые,
готовые предупредить человечество об
опасности разрушения (освоения) естественных
экосистем и необходимости немедленных
мер по сокращению антропогенного воздействия
на такие системы, составляют очень небольшую
часть научной общественности.
Разрушая естественные
сообщества и изменяя генетическую
информацию видов в своих целях,
человек разрушает биотическое
управление окружающей средой и ставит окружающую среду
Земли перед угрозой потери устойчивости
и быстрого скатывания в непригодные для
жизни физически устойчивые состояния.
В то же время современная
естественная наука физическую устойчивость
приемлемой для жизни окружающей
среды принимает как аксиому.
Такая парадигма отношения естественной науки
к живой природе сформировалась в течение
золотого века человечества, когда антропогенное
разрушение биосферы было столь слабым,
что никаких глобальных процессов неблагоприятного
изменения окружающей среды не происходило.
Это создавало впечатление того, что пригодная
для жизни среда поддерживается сама собой.
Это впечатление, облаченное в научные
термины, стало основой для адаптационной
концепции эволюции, согласно которой
организмы не регулируют свою среду, а
приспосабливаются к произвольно меняющейся
окружающей среде.
В настоящее время
среда обитания человека потеряла устойчивость,
так как большая часть обеспечивающих
эту устойчивость естественных экосистем
нарушена. Принципиально важной стала
задача определения мощности стабилизирующего
воздействия естественных экосистем,
чтобы восстановить их до уровня, при котором
устойчивость глобальной окружающей среды
будет восстановлена. Однако естественная
наука продолжает руководствоваться старой
парадигмой. Считается, что живые организмы
в течение всего периода существования
жизни приспосабливались к произвольно
меняющейся окружающей среде. Поэтому
предполагается, что большая часть из
них смогут приспособиться и к современным
условиям антропогенного освоения биосферы.
Ускоряющееся вымирание многих видов
также может рассматриваться как естественный
эволюционный процесс, подобный, например,
вымиранию динозавров. Именно поэтому
до сих пор не существует научно-обоснованной
стратегии сохранения биоразнообразия,
которое в настоящее время предлагается
сохранять в ничтожных по площадях зоопарках
и заповедниках. Сколько видов сохранить
и каких, решается произвольно, часто на
эмоциональной или экономической основе.
Такое отсутствие концептуальной поддержки
со стороны естественной науки сильно
подрывает природоохранные движения.
Иными словами, современная
естественная наука поддерживает и оправдывает современное
человечество в его эксплутационной политике
по отношению к живой природе, несмотря
на очевидность того, что эта политика
приводит к деградации окружающей среды
в глобальном масштабе. Причиной такого
положения вещей является запаздывание
развития теоретических принципов естественной
науки по сравнению с быстро меняющейся
ситуацией в мире.
1. Виды антропогенного воздействия
Под антропогенными воздействиями
понимают деятельность, связанную с
реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных
и других интересов человека, вносящую
физические, химические, биологические
и другие изменения в природную среду.
По своей природе, глубине и площади распространения,
времени действия и характеру приложения
они могут быть различными: целенаправленными
и стихийными, прямыми и косвенными, длительными
и кратковременными, точечными и площадными
и т. д.
Антропогенные воздействия
на биосферу по их экологическим последствиям разделяют на положительные и отрицательные
(негативные). К положительным воздействиям
можно отнести воспроизводство природных
ресурсов, восстановление запасов подземных
вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию
земель на месте разработок полезных ископаемых
и др.
К отрицательным (негативным)
воздействиям на биосферу относят все виды
воздействий, создаваемых человеком и
угнетающих природу. Небывалые по мощности
и разнообразию негативные антропогенные
воздействия особенно резко стали проявляться
во второй половине XX в. Под их влиянием
естественная биота экосистем перестала
служить гарантом устойчивости биосферы,
как это наблюдалось ранее в течение миллиардов
лет.
Отрицательное (негативное)
воздействие проявляется в самых
разнообразных и масштабных акциях: исчерпании
природных ресурсов, вырубке леса на больших
площадях, засолении и опустынивании земель,
сокращении численности и видов животных
и растений и т.д. К числу основных глобальных
факторов дестабилизации природной среды
относятся:
рост потребления природных
ресурсов при их сокращении;
рост населения планеты при сокращении пригодных
для обитания территорий;
деградация основных
компонентов биосферы, снижение способности
природы к самоподдержанию;
возможные изменения
климата и истощение озонового
слоя Земли;
сокращение биологического
разнообразия;
возрастание экологического
ущерба от стихийных бедствий и техногенных
катастроф;
недостаточный уровень
координации действий мирового сообщества
в области решения экологических проблем.
Главнейшим и наиболее
распространенным видом отрицательного
воздействия человека на биосферу является
загрязнение. Большинство острейших экологических
ситуаций в мире так или иначе связаны
с загрязнением окружающей природной
среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные
отходы и т.д.).
Загрязнением называют
поступление в окружающую природную среду любых твердых,
жидких и газообразных веществ, микроорганизмов
или энергий (в виде звуков, шумов, излучений)
в количествах, вредных для здоровья человека,
животных, состояния растений и экосистем.
По объектам загрязнения различают загрязнение
поверхностных и подземных вод, загрязнение
атмосферного воздуха, загрязнение почв
и т.д. В последние годы актуальными стали
и проблемы, связанные с загрязнением
околоземного космического пространства.
Источники загрязнения могут быть природные
(пыльные бури, вулканическая деятельность,
селевые потоки и др.) и антропогенные.
Источниками антропогенного
загрязнения, наиболее опасного для
популяций любых организмов, в том числе и
для популяции самого человека, являются
промышленные предприятия (химические,
металлургические, целлюлозно-бумажные,
строительных материалов и др.), теплоэнергетика,
транспорт, сельскохозяйственное производство
и другие технологии. Выделяют следующие
виды загрязнения: химические, физические
и биологические.
Под видами загрязнений понимают также любые нежелательные
для экосистем антропогенные изменения:
- ингредиентное (минеральное и органическое)
загрязнение как совокупность веществ,
чуждых естественным биогеоценозам (например,
бытовые стоки, ядохимикаты, продукты
сгорания и т.д.);
- параметрическое загрязнение – изменения
качественных параметров окружающей среды
(тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);
- биоценотическое загрязнение вызывает
нарушение состава и структуры популяций
(перепромысел, намеренная интродукция
и акклиматизация видов и т.д.);
- стациалъно-деструкционное загрязнение
(стация – место обитания популяции, деструкция
– разрушение), связанное с нарушением
и преобразованием ландшафтов и экосистем
в процессе природопользования (зарегулирование
водотоков, урбанизация, вырубка лесных
насаждений и проч.)
Количество загрязнителей,
т.е. веществ, ухудшающих качество окружающей среды, в мире огромно, и число их
постоянно растет по мере развития новых
технологических процессов. По мнению
ученых, как в локальном, так и в глобальном
масштабах «приоритетны» следующие загрязнители:
диоксид серы, образующий
серную кислоту и сульфаты, попадающие
на растительность, почву и в водоемы;
некоторые канцерогенные
вещества, в частности, бензпирен;
нефть и нефтепродукты в морях и океанах;
хлорорганические пестициды
(в сельских районах);
оксид углерода и оксиды
азота (в городах).
К наиболее опасным загрязнителям
относят также диоксины и фураны,
радиоактивные вещества и тяжелые металлы.
Диоксины и фураны
принадлежат к группе высокотоксичных экотоксикаторов
– полихлорированных дибензодиоксинов
и дибензофуранов. Даже в весьма незначительных
дозах (106 мкг/кг) диоксины и фураны губительно
действуют на человеческий организм, вызывая
канцерогенные, иммунные, эмбриотоксичные
и другие заболевания.
Радионуклиды (радиоактивные
вещества) в количествах, превышающих
естественный уровень их содержания в окружающей
среде, вызывают весьма опасное для человека
и природных экосистем радиоактивное
загрязнение. Среди радиоактивных элементов
наиболее токсичны для человечества и
всей экосферы стронций-90, цезий-137, йод-131,
углерод-14 и др. Главную радиационную опасность
сегодня представляют радиоактивные осадки,
которые образовались от более чем 400 ядерных
взрывов, произошедших в мире с 1945 по 1996 гг.,
аварий и утечек в ядерно-топливном цикле,
а также запасы ядерного оружия и радиоактивные
отходы.
С каждым годом все
большую угрозу для человека и
природных биотических сообществ представляет загрязнение
среды тяжелыми металлами, т.е. металлами
с большим атомным весом. Особенно опасны
ртуть, свинец, кадмий, мышьяк и некоторые
другие, которые способны накапливаться
в трофических цепях и оказывать высокотоксичное
действие на организм.
2. Антропогенное загрязнение атмосферы
Всем известно, что человек может находиться без воздуха
всего лишь около 5 минут, при этом воздух
должен иметь определенную чистоту, и
любое отклонение от нормы опасно для
здоровья.
Жизнь на Земле всегда
сопровождалась природным загрязнением
атмосферы, которое связано с различными испарениями,
вулканизмом, дегазацией глубинных расплавов
и растворов.
Антропогенное загрязнение
атмосферы обусловлено сжиганием
всех видов природного топлива, деятельностью
металлургических, химических предприятий.
К примеру, в настоящее
время в атмосферу Земли выбрасывается примерно
20 млрд. тонн углекислого газа, 150 млн. тонн
окиси серы (36 млн. тонн за счет природных
источников), до 53 млн. тонн окиси азота
(30 млн. тон природное поступление), миллионы
тонн фтористых соединений, ртути, фреонов
и других токсичных и вредных веществ.
Основными антропогенными
загрязнителями атмосферы являются
углекислый и угарный газы, различные углеводороды,
окись серы, окись азота, тяжелые металлы
(свинец, цинк, медь, хром, ртуть и др.), различные
аэрозоли, фотохимические окислители,
озон, метан (от сельскохозяйственной
деятельности) и др.
Физиологическое воздействие
на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми
серьезными последствиями. Так, диоксид
серы, соединяясь с влагой, образует серную
кислоту, которая разрушает легочную ткань
человека и животных.
Пыль, содержащая диоксид
кремния (Si02), вызывает тяжелое заболевание
легких – силикоз. Оксиды азота раздражают,
а в тяжелых случаях и разъедаю т слизистые оболочки глаз и легких,
участвуют в образовании ядовитых туманов.
Если они содержатся в загрязненном воздухе
совместно с диоксидом серы, то возникает
эффект синергизма, т.е. усиление токсичности
всей газообразной смеси.
Широко известно действие
на человеческий организм оксида углерода (угарного газа): при остром отравлении
возможен летальный исход. Соединения
углекислого и угарного газов с гемоглобином
крови образуют карбоксигемоглобин, который
распадается в 300 раз медленнее оксигемоглобина
(соединение кислорода с гемоглобином),
в результате гемоглобин крови теряет
способность присоединять кислород, что
ведет к нарушению процесса дыхания и
тяжелому состоянию организма человека:
угару и параличу дыхания, т.е. к летальному
исходу. Благодаря низкой концентрации
СО в атмосферном воздухе он не вызывает
массовых отравлений, хотя и опасен для
страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.
3. Антропогенное загрязнение воды
Существование биосферы
и человека всегда было основано на
использовании воды. Человечество постоянно стремилось
к увеличению водопотребления, оказывая
на гидросферу огромное и многообразное
давление. Существует две категории использования
воды – водопользователи и водопотребители.
Водопользователи используют воду для
своей деятельности (транспорт, рыбное
хозяйство). Водопотребители используют
воду в целях производственных, технологических
и жизнеобеспечения. В настоящее время
потребность населения Земли в воде составляет
18700 км3, из них 38% расходуется на ирригацию,
9% на промышленность, 3% на бытовые нужды,
48% на разбавление сточных вод и 2% на другие
потребности.
На нынешнем этапе
развития техносферы, когда в мире
еще в большей степени возрастает воздействие человека
на гидросферу, это выражается в химическом
и бактериальном загрязнении вод.
Все загрязняющие воду вещества делятся на группы:
органические вещества
сельского хозяйства, бытовых и
промышленных стоков (их окисление
происходит под воздействием кислорода);
болезнетворные микроорганизмы
и вирусы в плохо обработанных
стоках городов и животноводческих
ферм;
азот и фосфор из бытовых и сельскохозяйственных
стоков, что увеличивает содержание нитратов
и нитритов в водоемах;
тяжелые металлы, нефтепродукты,
пестициды, моющие вещества, фенолы.
В результате спецзахоронений
в морские воды поступают радиоактивные
и химические вещества. Так, в период с 1945 по 1948 гг. на
территории Германии было обнаружено
почти 300 тыс. тонн химических боеприпасов.
Американцы в своем секторе нашли 93 995
тонн, англичане – 122 508, французы – 9 100,
в советской зоне – 70 500. По решению тройственной
комиссии стран-победительниц больше
половины всех отравляющих веществ было
затоплено в водах Балтийского моря, которые
там покоятся до сих пор.
Нефтяные загрязнения
происходят за счет сбросов в океанические
воды нефтепродуктов – до 6 млн. т/г.,
являющихся аварийными при транспортировке
и добыче нефти в морях. Нефть поступает
в морские воды с речными стоками. В результате
2–4 % поверхности Тихого и Атлантического
океанов покрыты нефтяной пленкой.
Дампинг – сброс отходов
в морские воды. Ежегодно вывозятся на судах и сбрасываются в океанические
воды до 6 млрд. тонн различных промышленных
отходов: отстой сточных вод, строительный
мусор, старая взрывчатка, жидкие радиоактивные
и химические отходы.
C коммунальными и промышленными
отходами (стоками) в воды морей выбрасываются бактериально зараженные
воды, что ведет к биологическому загрязнению
прибрежных вод; с промышленными стоками
выбрасываются тяжелые металлы, мышьяк,
ртуть и др.
Раскисление прибрежных
акваторий происходит в результате
выпадения «кислых» дождей, что вызывает подкисление прибрежных
вод и, как следствие, ведет к невозможности
размножения морских животных, рыбы. Все
это уменьшает количество морепродуктов,
которые в этих районах являются основным
продуктом питания для населения.
Острой проблемой современности является нехватка пресной
воды. Запас доступных пресных вод мира,
сосредоточенных в реках, озерах, подземных
водах на глубине до 1 км, составляет примерно
3 млн. км3. Таких запасов сейчас и в будущем
хватило бы на нужды 20–25 млрд. человек,
но вода распределена на Земле неравномерно
и уже сейчас люди испытывают дефицит
воды. Так, в странах «третьего мира» ежегодно
умирает от потребления грязной воды примерно
9 млн. человек. Примерно 1 млрд. человек
не имеет необходимого количества воды,
и в мире нет механизма ее распределения.
Загрязнение вод происходит
в результате дампинга, загрязнений
(нефтяными и речными стоками), спецзахоронений,
сброса коммунальных и сточных вод, раскисления
прибрежных акваторий кислыми дождями.
Для здоровья человека неблагоприятные последствия при использовании
загрязненной воды проявляются либо непосредственно
при питье, либо в результате биологического
накопления по длинным пищевым цепям типа:
вода – планктон – рыбы – человек или
вода – почва – растения – животные –
человек и т.д. В современных условиях увеличивается
опасность таких эпидемических заболеваний,
как холера, брюшной тиф, дизентерия и
др., вызванных бактериальным загрязнением
воды.
4. Антропогенное загрязнение почвы
Верхняя часть литосферы,
которая непосредственно выступает как минеральная
основа биосферы, подвергается все более
возрастающему антропогенному воздействию.
Человек, по гениальному предвидению В.И. Вернадского,
стал «крупнейшей геологической силой»,
под действием которой меняется лик Земли.
Уже сегодня воздействие человека на литосферу
приближается к предельно возможному.
На начало 90-х гг. извлечено 125 млрд. тонн
угля, 32 млрд. тонн нефти, более 100 млрд.
тонн других полезных ископаемых. Распахано
земель более 1500 млн. га, заболочено и засолено
20 млн. га. Эрозией за 100 лет уничтожено
2 млн. га, площадь оврагов более 25 млн. га.
Почва – природное
образование, состоящее из генетически
связанных горизонтов, формирующихся в результате
преобразования поверхностных слоев литосферы
под воздействием воды, воздуха и живых
организмов. Почва – это образование,
которое обеспечивает население всего
мира продуктами питания.
Поверхностные слои почв
легко загрязняются. Большие концентрации
в почве различных химических
соединений – токсикантов – пагубно
влияют на жизнедеятельность почвенных организмов
и чреваты тяжелыми последствиями для
человека, растительного и животного мира.
Например, в сильно загрязненных почвах
возбудители тифа и паратифа могут сохраняться
до полутора лет, тогда как в незагрязненных
– лишь в течение двух-трех суток.
Нитраты – соли азотной
кислоты, а нитриты – соли азотистой
кислоты. Нитриты легко окисляются в соответствующие
нитраты. Концентрация нитритов в окружающей среде довольно низка,
а нитратов – высока. Среди нитратов наиболее
известны нитраты аммония, натрия, калия,
кальция, обычно называемые селитрами.
Все селитры широко используются в качестве
удобрений. В результате в природе образуются
канцерогенные нитрозоосоединения, которые
приводят к онкологическим заболеваниям,
мутагенным явлениям.
Основные загрязнители
почвы:
1) пестициды (ядохимикаты);
2) минеральные удобрения;
3) отходы и отбросы
производства;
4) газодымовые выбросы
загрязняющих веществ в атмосферу;
5) нефть и нефтепродукты.
Рост народонаселения
в ХX в. потребовал увеличения производства продуктов питания,
что вызвало сдвиги в сельском хозяйстве:
произошла «зеленая революция». Все объясняется
тем, что достигнут предел биологической
продуктивности почвы и дальнейшее повышение
урожайности возможно применением большого
количества минеральных удобрений. Сейчас
в почвах мира хранится примерно 50 млн.
тонн минеральных удобрений и порядка
3 млн. тонн различных ядохимикатов, которые
смываются поверхностными водами, разносятся
ветром и в результате создают геохимические
аномалии. В результате наблюдаются такие
экологические нарушения, как накопление
нитратов в пищевых продуктах, кормах
для животных, разрушение трофических
цепей и т.д.
5. Радиационное загрязнение среды
К числу особых видов
антропогенного воздействия на биосферу,
способных оказать влияние на здоровье
человека, относятся:
загрязнение среды опасными
отходами;
шумовое воздействие;
биологическое воздействие;
воздействие электромагнитных
полей и излучений.
И некоторые другие виды
воздействий.
Одной из наиболее острых экологических
проблем является загрязнение окружающей
природной среды отходами производства
и потребления и, в первую очередь, опасными
отходами. Отходы являются источником
загрязнения атмосферного воздуха, подземных
и поверхностных вод, почв и растительности.
Они подразделяются на бытовые и промышленные
(производственные) и могут находиться
в твердом, жидком и, реже, в газообразном
состоянии.
Под опасными отходами понимают
отходы, содержащие в своем составе
вещества, которые обладают одним из опасных
свойств (токсичность, взрывчатость, инфекционность,
пожароопасность и т.д.) и присутствуют
в количестве, опасном для здоровья людей
и окружающей природной среды.
В России к опасным
отходам относят около 10 % от всей массы твердых отходов.
Наибольшую угрозу для
человека и всей биоты представляют
опасные отходы, содержащие радиоактивные изотопы,
диоксины, пестициды, бензапирен и некоторые
другие вещества.
Радиоактивные отходы –
продукты ядерной энергетики, военных
производств, других отраслей промышленности
и систем здравоохранения, содержащие
радиоактивные изотопы в концентрации,
превышающей утвержденные нормы.
Радиоактивные элементы,
например, стронций-90, вызывают стойкие
нарушения жизненных функций, вплоть до
гибели клеток и всего организма, Некоторые
из радионуклидов могут сохранять смертоносную
токсичность в течение 10–100 млн. лет.
Диоксинсодержащие отходы
образуются при сжигании промышленного
и городского мусора, бензина со
свинцовыми присадками, как побочные
продукты в химической, целлюлозно-бумажной
и электротехнической промышленности,
при обезвреживании воды хлорированием,
при производстве пестицидов.
6. Шумовое загрязнение среды
Шумовое воздействие
– одна из форм вредного физического
воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды
шумом возникает в результате недопустимого
превышения естественного уровня звуковых
колебаний. В современных условиях, в урбанизированных
зонах развитых стран мира, шум приводит
к серьезным физиологическим последствиям
для человека.
В зависимости от слухового
восприятия человека упругие колебания
в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц
называют звуком, менее 16 Гц – инфразвуком, от 20 000 до 1*109 – ультразвуком и свыше
1*109 – гиперзвуком. Человек способен воспринять
звуковые частоты лишь в диапазоне 16–20
000 Гц. Единица измерения громкости (силы)
звука, равная 0,1 логарифма отношения данной
силы звука к пороговой (воспринимаемой
ухом человека) его интенсивности, называется
децибелом (дБ). Диапазон слышимых звуков
для человека составляет от 0 до 170 дБ.
Звуковой дискомфорт,
как правило, создают не природные
звуки, а антропогенные источники шума, которые повышают
утомляемость человека, снижают его умственные
возможности и производительность труда,
вызывают нервные перегрузки, шумовые
стрессы и т.д. Высокие уровни шума (>60
дБ) вызывают жалобы, при 90 дБ органы слуха
начинают деградировать, 110–120 дБ считаются
болевым порогом, а уровень шума свыше
130 дБ – разрушительный для органа слуха
предел. При силе шума в 180 дБ в металле
замечены трещины.
Основные источники
антропогенного шума – транспорт (автомобильный,
рельсовый и воздушный), промышленные
предприятия и бытовое оборудов ание. Наибольшее воздействие на окружающую
среду от автотранспорта – 80% от общего
шума. В Москве, Санкт-Петербурге и в других
крупных городах уровень шума от транспорта
днем достигает 90–100 дБ и даже ночью в
некоторых районах не опускается ниже
70 дБ, при предельно допустимом уровне
шума для ночного времени – 40 дБ.
Официальные данные свидетельствуют, что в России примерно 35 млн. человек
(или 30% городского населения) подвержены
воздействию транспортного шума, превышающего
нормативы. От авиационного шума страдают
несколько миллионов человек: авиационный
шум с максимальным уровнем 75 дБ фиксируется
на расстоянии более 10 км от аэропорта.
Шумовое воздействие – одна из наиболее
острых экологических проблем современности:
более половины населения Западной Европы
проживает в районах с уровнем шума 55–70 дБ.
Человек может субъективно
не замечать звуки, но от этого разрушительное действие его на
органы слуха не только не уменьшается,
но и усугубляется. Неблагоприятно влияют
на внутренние органы и психическую сферу
человека, и звуковые колебания с частотой
менее 16 Гц. Инфразвуки вызывают у людей
состояние, аналогичное морской болезни,
особенно при частоте менее 12 Гц.
7. Биологическое загрязнение среды
8. Методы борьбы с антропогенным воздействием на окружающую среду
Различие между неблагоприятным и природными и антропогенными
факторами с практической точки зрения
состоит в возможности влияния на сами
источники (причины) таких факторов. Природные
факторы обычно действуют независимо
от желаний людей, и исключить их возникновение,
как правило, не удается. Тем не менее,
вполне реально предотвращать вредные
последствия их локального действия. Например,
невозможно предотвратить само появление
паводковых вод, но вполне возможно, возведя
дамбу, исключить затопление конкретной
территории. Невозможно изменить засушливый
климат, но можно, соорудив оросительную
систему, создать благоприятные условия
для земледелия в данной местности и т.д.
Следует лишь отметить, что такие мероприятия
требуют продуманности и научно обоснованного
прогноза будущих изменений экологической
обстановки. В противном случае построенное
природоохранное сооружение может породить
совсем не те последствия, которые ожидали
авторы проекта и принести больше вреда,
чем пользы. Антропогенные факторы, напротив,
можно не только "обезвреживать",
но и почти полностью исключать. Например,
загрязнение водоема сточными водами
промышленного предприятия можно предотвращать
не только путем строительства очистных
сооружений, но и путем устранения самих
стоков, например перевода предприятия
на замкнутую систему технического водоснабжения,
при которой сброса сточных вод практически
не будет совсем.
Большие перспективы
открывает организация промышленности,
когда отходы одного предприятия становятся
сырьем для другого.
На общегосударственном
(макроэкономическом) уровне большое влияние
на экологическую обстановку оказывает
сама структура экономики. Чем больше
В стране или регионе превалируют обрабатывающие
отрасли, чем глубже переработка сырья,
тем меньше потребляется природных ресурсов,
меньше отходов и соответственно меньше
наносится вреда окружающей среде. В зависимости
от характера проводимых мероприятий
борьба с антропогенными факторами разделается
натри части (направления), показанными
на рисунке.
Прямые природоохранные мероприятия включают традиционные способы борьбы с отходами (возведение очистных сооружений, фильтров, организация свалок и т.д.)- Они представляют наименее эффективное направление в силу того, что они являются борьбой не с причинами, а со следствиями загрязнений окружающей среды. Практика показывает, что очистные сооружения далеко не всегда справляются с возлагаемыми на них задачами (особенно в условиях роста промышленного производства). Они требуют систематической реконструкции, ремонтов, на что часто не хватает денег. Тем не менее, это направление не утратило своего значения в силу простоты и проработанности применяемых решений.
Нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду
В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду хозяйственной и иной деятельности для юридических и физических лиц природопользователей устанавливаются следующие нормативы допустимого воздействия на окружающую среду:
Нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов;
Нормативы образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение;
Нормативы допустимых физических воздействий (количество тепла, уровни шума, вибрации, ионизирующего излучения, напряжённости электромагнитных полей и иных физических воздействий);
Нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды;
И ряд других нормативов.
За превышение данных нормативов субъекты несут ответственность в зависимости от причиненного окружающей среде вреда. Необходимо применять и разрабатывать меры по снижению отрицательного воздействия деятельности человека на состояние окружающей среды.
Меры по снижению отрицательного воздействия антропогенных факторов и обеспечению благоприятного состояния окружающей среды
Для устранения отрицательного воздействия химических средств защиты растений на окружающую среду важное место отводится рациональному применению пестицидов в интегрированных, или комплексных, системах защиты растений, основой которых является возможно полное использование факторов среды, вызывающих гибель вредных организмов или ограничивающих их жизнедеятельность.
Основной задачей таких систем является удержание численности вредных насекомых на уровне, когда они не приносят ощутимого вреда, с использованием не одного какого-либо метода, а комплекса мероприятий.
Учитывая, что химический метод является ведущим, его совершенствованию уделяется исключительно большое внимание.
Ведущий принцип рациональной химической борьбы заключается в полном учете экологической обстановки на сельскохозяйственных угодьях, точном знании критериев численности вредных видов, а также численности полезных организмов, подавляющих развитие вредителей.
Существует четыре главных направления повышения безопасности химического метода защиты растений:
Совершенствование ассортимента пестицидов в направлении уменьшения их токсичности для человека и полезных животных, снижение персистентности, повышения избирательности действия.
Использование оптимальных способов применения пестицидов, таких, как предпосевная обработка семян, ленточные и полосные обработки, использование гранулированных препаратов.
Оптимизация использования пестицидов с учетом экономической целесообразности и необходимости применения пестицидов для подавления популяций.
Строжайшая регламентация использования пестицидов в сельском хозяйстве и других отраслях на основе всестороннего изучения их санитарно-гигиенических характеристик и условий обеспечения безопасности при работе. В настоящее время высокотоксичные и стойкие в природе соединения заменяются малотоксичными и малостойкими.
В целях сохранения полезных насекомых для химической обработки необходимо использовать высокоизбирательные препараты, ядовитые только для определенных вредных объектов и малоопасные для естественных врагов вредителей. Важным путем повышения избирательности действия пестицидных препаратов широкого спектра действия является рационализация приемов их применения с учетом экономического порога вредоносности для каждого вида вредителя в зональном разрезе. Это позволяет сократить площади или кратности химических обработок без ущерба для защищаемой культуры. В целях предотвращения загрязнения остатками пестицидов почвы следует максимально ограничивать внесение в почву стойких пестицидов, а там, где это необходимо, вносить быстро разрушающиеся препараты локально, что уменьшает норму расхода пестицида.
Качественно новый этап развития защиты растений, характеризующий перевод ее на экологическую основу, предопределяет обоснованное, технически грамотное управление фитосанитарным состоянием агроценозов. Стратегия защиты растений в настоящее время и в будущем основывается на высокой агротехнике, максимальном использовании природных сил агроценозов, повышении устойчивости выращиваемых культур к вредным организмам, расширенном применении биологического метода, рациональном использовании химических средств.
Неумеренное и противоречащее рекомендациям применение пестицидов может нанести большой ущерб окружающей среде. Упорядочение их использования, исключение из ассортимента наиболее опасных соединений приводит к уменьшению загрязнения природы, следовательно, снижения поступления в организм людей.
Применение любого пестицида в каждом конкретном случае должно проводиться на основании утверждённых инструкций, рекомендаций, методических указаний и положений по технологии, регламенту применения. Одним из важных требований является обезвреживание и правильная Утилизация тары из под пестицидов.
В целом можно сказать, что внедрение экологизированной интегрированной защиты растений в практике показывает, что этот метод имеет преимущество перед отдельными приемами защиты растений. А при применении нулевых технологий без него просто не обойтись.
25. Антропогенное воздействие на атмосферу и пути снижения негативного эффекта.
Атмосфера – это газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами. Человек оказывает воздействие на различные параметры и свойства атмосферы, ее химический состав, тепловой режим, перемещение, радиоактивность, электромагнитный фон и т. п.
Человек не оказывает большого влияния на концентрации основных химических элементов, входящих в состав воздуха - азота и кислорода. Отсутствие изменений в концентрации этих газов связано прежде всего с их высоким содержанием (азот - 78*09%, кислород - 20,95%), на фоне которых даже существенные воздействия человека на эти газы остаются практически не заметными. Этого, однако, нельзя сказать о двуокиси углерода. Концентрация ее постепенно увеличивается, что связано со значительными поступлениями углерода на фоне его низкого содержания в атмосфере (0,03%)
Особо заметные воздействия человека на атмосферу начались с тех пор, когда он начал активно вмешиваться в биосферные процессы, включая уничтожение лесов и особенно их выжигание, распашку земель и сопутствующую ей эрозию, осушение, орошение, строительство городов, промышленных объектов и т.п. Объемы выбросов вредных веществ в атмосферу сравнимы с их поступлением в результате естественных процессов. Они столь значительны и серьезны, что их относят иногда к непреднамеренным формам экологической войны. Наиболее опасны те воздействия человека на атмосферу, которые приобрели значение глобальных или имеют тенденцию перерастания в них..
В настоящее время имеется множество различных источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы и приводящих к серьезным нарушениям экологического равновесия. По своим масштабам наибольшее воздействие на атмосферу оказывают два источника: транспорт и промышленность. В среднем на долю транспорта приходится около 60 % общего количества атмосферных загрязнений, промышленности - 15, тепловой энергетики - 15, технологий уничтожения бытовых и промышленных отходов -10%.
Транспорт в зависимости от используемого топлива и типов окислителей выбрасывает в атмосферу оксиды азота, серы, оксиды и диоксиды углерода, свинца и его соединений, сажу, бензопирен (вещество из группы полициклических ароматических углеводородов, которое является сильным канцерогеном, вызывающим рак кожи).
Промышленность выбрасывает в атмосферу сернистый газ, оксиды и диоксиды углерода, углеводороды, аммиак, сероводород, серную кислоту, фенол, хлор, фтор и другие соединения и химические элементы. Но главенствующее положение среди выбросов (до 85 %) занимает пыль.
В результате загрязнения меняется прозрачность атмосферы, в ней возникают аэрозоли, смог и кислотные дожди.
Человеческая деятельность приводит к тому, что загрязнения поступают в атмосферу в основном в двух видах - в виде аэрозолей (взвешенных частиц) и газообразных веществ.
Главные источники аэрозолей - промышленность строительных материалов, производство цемента, открытая добыча угля и руд, черная металлургия и другие отрасли. Общее количество аэрозолей антропогенного происхождения, поступающих в атмосферу в течение года составляет 60 млн. тонн. Это в несколько раз меньше объема загрязнений естественного происхождения (пыльные бури, вулканы).
Гораздо большую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится 80-90% всех антропогенных выбросов. Это соединения углерода, серы и азота. Соединения углерода, прежде всего углекислый газ сам по себе не ядовит, но с накоплением его связана опасность такого глобального процесса как «парниковый эффект». Кроме того выбрасывается угарный газ, в основном двигателями внутреннего сгорания.
Соединения азота представлены ядовитыми газами - окисью и перекисью азота. Они так же образуются при работе двигателей внутреннего сгорания, при работе теплоэлектростанций, при сжигании твердых отходов.
Наибольшую опасность представляет собой загрязнение атмосферы соединениями серы, и прежде всего сернистым газом. Соединения серы выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты. Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже.
С попаданием в атмосферу соединений серы и азота непосредственно связано выпадение кислотных дождей. Механизм их образования очень прост. Двуокись серы и окислы азота в воздухе соединяются с парами воды. Затем вместе с дождями, туманами они выпадают на землю в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают нормы кислотности почвы, ухудшают водообмен растений, способствуют высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, они угнетают их флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни - от рыб до микроорганизмов. Большой вред кислотные дожди наносят и различным конструкциям (мостам, памятникам и т.д.).
Главные регионы распространения кислотных осадков в мире - США, зарубежная Европа, Россия и страны СНГ. Но в последнее время они отмечены в промышленных районах Японии, Китая, Бразилии.
Расстояние между районами образования и районами выпадения кислотных осадков может достигать даже тысячи километров. Например, главные виновники кислотных осадков в Скандинавии - промышленные районы Великобритании, Бельгии и ФРГ.
Ученые и инженеры пришли к выводу: главный путь предупреждения загрязнения атмосферы должен заключаться в постепенном сокращении вредных выбросов, ликвидации их источников. Поэтому необходим запрет на использование высокосернистых угля, нефти и топлива.
Качество окружающей среды - состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и их совокупностью. Для решения вопросов управления и регулирования качества окружающей среды необходимо иметь следующее: представление о том, какое качество (состояние загрязнения) природных сред можно считать приемлемым; информацию о наблюдаемом состоянии окружающей среды и тенденциях его изменения; оценку соответствия (или несоответствия) наблюдаемого и прогнозируемого состояния окружающей среды приемлемому.
Как уже отмечалось ранее (см. гл.1.2), мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.
Существуют три уровня мониторинга окружающей среды для оценки антропогенного воздействия: локальный - на относительно небольшой территории в зонах высокой интенсивности воздействия (города, промышленные районы); региональный - на более обширные области в зонах со средним уровнем воздействия; глобальный - практически по всей территории земного шара.
Важнейшим элементом экологического мониторинга является оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), которая осуществляется в целях выявления и принятия необходимых и достаточных мер по предупреждению возможных неприемлемых для общества экологических и связанных с ним социальных, экономических и других последствий реализации хозяйственной или иной деятельности (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Схема проведения мониторинга
Для снижения негативного воздействия загрязняющих веществ на биосферу в целом и её компоненты - атмосферу, литосферу, гидросферу - необходимо знать их предельные уровни.
В соответствии с законодательством Российской Федерации устанавливаются в области охраны окружающей среды нормативы качества окружающей среды и нормативы допустимого воздействия на неё, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - максимальное количество вредного вещества в единице объема или массы, которое при длительном воздействии не вызывает каких-либо болезненных изменений в организме человека и неблагоприятных наследственных изменений у потомства, обнаруживаемых современными методами.
Определение ПДК основывается на пороговом принципе действия химических соединений. Порог вредного действия - минимальная доза вещества, при превышении которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.
Определённые таким образом нормативы основаны на принципе антропоцентризма, т.е. приемлемых для человека условий среды, что является основой санитарно-гигиенического нормирования. Однако человек не самый чувствительный из биологических видов, и нельзя считать, что если защищен человек, то защищены и экосистемы.
Экологическое нормирование предполагает учёт допустимой антропогенной нагрузки (ДАН) на экосистему, под воздействием которой отклонение от нормального состояния экосистемы не превышает естественных изменений, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведёт к ухудшению качества среды.
Но в качестве практического использования к настоящему времени известны лишь некоторые попытки учёта допустимой нагрузки для водоёмов рыбохозяйственного назначения.
Экологическая безопасность от деятельности хозяйственных субъектов должна обеспечиваться комплексом финансовых, законодательных и технических мер, уменьшающих вредное воздействие на окружающую среду.
Важнейшими законодательными актами являются Федеральные законы «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999), «Об охране окружающей среды» (2002), «Об экологической экспертизе» (2006). На территории России действуют федеральные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы, утверждённые и введённые в действие федеральным органом исполнительной власти.
К числу основных методов управления охраной окружающей среды относятся информационные, предупредительные и принудительные (табл. 1.10).
Таблица 1.10
Методы регулирования рационального природопользования
| Информаци онные | Предупредительные | Принудительные |
|||
| административные | финансо- экономи ческие |
||||
| правовые | контроль ные | взыска ния | ответствен ность |
||
| Мониторинг Исследования Образование Просвещение Воспитание Пропаганда Прогнозиро вание | Норма права Стандарты Разреше ния Экоэкс пертиза | Проверка деятельности Сертификация товаров Лицензирование Экоаудит Инвентаризация | Субсидии Дотации Льготные займы Кредиты | Платежи Налоги Штрафы Облига ции | Запреты работ Ограничения деятельности Арест Отстранение Изъятие |
Экологическая программа должна основываться на принципе устойчивого развития, который обеспечивается не отдельными природоохранными мероприятиями, а комплексной реконструкцией производства, позволяющей минимизировать расход природных ресурсов и одновременно уменьшать антропогенную нагрузку на окружающую среду.
Для достижения целей экологической программы в России определены следующие природоохранные мероприятия.
Охрана и рациональное использование водных ресурсов: строительство очистных сооружений для сточных вод предприятий; внедрение систем оборотного водоснабжения всех видов; повторное использование сбросных вод, улучшение их очистки; разработка методов очистки сточных вод и переработки жидких отходов; реконструкция или ликвидация накопителей отходов; создание и внедрение автоматизированной системы контроля за составом и объёмом сброса сточных вод.
Охрана атмосферного воздуха: установка газопылеулавливающих устройств; оснащение двигателей внутреннего сгорания нейтрализаторами для обеззараживания отработавших газов; создание автоматизированных систем контроля за загрязнением атмосферного воздуха; создание и оснащение лабораторий контроля за составом выбросов; внедрение установок для утилизации веществ из газов. Использование отходов производства и потребления: строительство мусороперерабатывающих заводов; внедрение технологий для переработки, сбора и транспортировки бытовых отходов с территории городов; строительство установок для получения сырья из отходов производства.
Контрольные вопросы и задания Что такое биосфера и чем определяются её границы? Какие компоненты (типы вещества) биосферы выделил В.И.Вернадский? Дайте определение понятий «биоценоз», «биотоп», «биогеоценоз», «экосистема». В чём отличие понятий «биогеоценоз» и «экосистема»? Что такое адаптации? Как их классифицируют? Что понимают под термином «вторая природа», «третья природа»? Назовите главные причины, негативные последствия и пути предотвращения загрязнения окружающей среды. Назовите виды мониторинга окружающей среды. Назовите естественные и антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха. Какие вещества являются источниками образования кислотных дождей? Назовите антропогенные факторы загрязнения водных объектов. Какие воды считаются загрязнёнными? Что такое эвтрофирование водоёмов и в чём заключается разница между эвтрофированием и загрязнением водоёмов? Охарактеризуйте наиболее часто встречающиеся загрязнители водной среды. Каковы последствия антропогенных кислотных загрязнений почв? Какие вещества относят к твёрдым бытовым отходам? На какие группы, с точки зрения экологической безопасности, их принято разделять? Приведите основные термины и определения, используемые в экотоксикологии. Перечислите основные пути поступления ксенобиотиков в организм человека и животных, дайте краткую характеристику каждого из них. Назовите основные типы радиоактивных распадов. Какая доза является мерой биологического воздействия радиации? Действительно ли окружающая среда подвергается значительно большей дозовой нагрузке после освоения ядерной энергии? Укажите источник излучения, вносящий максимальный вклад в дозу для населения. Какие радионуклиды являются биогенными? Укажите искусственные радионуклиды, активно участвующие в биогеохимических круговоротах.