Глобальные проблемы экологии. Пути их решения
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Антропогенный период 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.
Научно-техническая революция, быстрое развитие производительных сил и одновременное развитие агрессивного общества потребления в двадцатом столетии привели к коренному изменению характера взаимодействия природы и общества. Объем допустимого воздействия на биосферу в целом превышен сейчас в несколько раз. Современная цивилизация и биосфера уже не в состоянии справиться с вредными отходами, образующимися в результате человеческой деятельности, и начинают постепенно деградировать. Рост могущества человека ведет к увеличению отрицательных для природы и в конечном счете опасных для существования человека последствий его деятельности, значение которых только сейчас начинает осознаваться.
Характерной особенностью нашего времени является интенсификация и глобализация воздействия человека на окружающую его природную среду, что сопровождается небывалыми ранее масштабами негативных последствий этого воздействия. И если раньше человечество испытывало локальные и региональные экологические кризисы, которые могли привести к гибели какой-либо цивилизации, но не препятствовали дальнейшему прогрессу человеческого рода в целом, то теперешняя экологическая ситуация чревата глобальным экологическим коллапсом.
Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде. Между тем решение таких грозных глобальных проблем, как экологические, требует неотложных совместных усилий международных организаций, государств, регионов и общественности. Цель моей работы - рассмотреть наиболее острые глобальные экологические проблемы современности, основные причины их возникновения, последствия, к которым они привели и пути решения этих проблем.
1. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
1.1 Разрушение озонового слоя Земли
Не менее сложна в научном отношении экологическая проблема озонового слоя. Как известно, жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший ее от жестокого ультрафиолетового излучения. В последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.
Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с британской станции в Антарктиде, на высоте 25 - 30 километров обнаружил резкое снижение содержания озона. С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озоновая "дыра" меняющихся форм и размеров. По последним данным на 1992 год она равна 23 миллионам кв. км, то есть площади, равной всей Северной Америке. Позднее такая же "дыра" была обнаружена над Канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии.
Большинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр в атмосфере фреоны, или хлорфторуглеводороды. Применения азотных удобрений в сельском хозяйстве; хлорирование питьевой воды, широкое использование фреонов холодильных установках, для тушения пожаров, в качестве растворителей и в аэрозолях привело к тому, что миллионы тонн хлорфторметанов поступают в нижний слой атмосферы в виде бесцветного нейтрального газа. Распространяясь вверх, хлорфторметаны под действием ультрафиолетового излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон. Также было установлено, что много озона уничтожается ракетными двигателями современных самолетов, летающих на больших высотах, а также при запусках космических кораблей и спутников.
Истощение озонового слоя представляет собой реальную угрозу существования для всего живого на Земле. Разрушение озонового слоя планеты и проникновение повышенных доз ультрафиолетового излучения может существенно повлиять на радиационный баланс системы «Земля-атмосфера» и привести к непредсказуемым последствиям для климата Земли, в том числе усилить парниковый эффект; ведёт к разрушению сложившегося биогенеза океана вследствие гибели планктона в экваториальной зоне, угнетению роста растений, резкому увеличению глазных и раковых заболеваний, а также болезней, связанных с ослаблением иммунной системы человека и животных; повышению окислительной способности атмосферы, коррозии металлов и т. п.
Международное сообщество, озабоченное этой тенденцией, уже ввело ограничения на выбросы фреонов Венской конвенцией об охране озонового слоя (1985).
1.2 Кислотные дожди
Одна из острейших глобальных проблем современности - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. твердых частиц (пыль, сажа, и др.), 200 млн. т. сернистого газа (SO2), 700.млн. т. оксида углерода, 150.млн. т. оксидов азота, что в сумме составляет более 1 млрд. т. вредных веществ. Кислотные дожди (или, более правильно), кислотные осадки, так как выпадение вредных веществ может происходить как в виде дождя, так и в виде снега, града, наносят экологический, экономический и эстетический ущерб. В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в экосистемах.
Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся выбросами колоссальных количеств окислов серы, азота, углерода. Эти окислы, 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.
Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие снижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие; ржавеют металлические конструкции; разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры и т.д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает внутрь и принимает участие в окислительных процессах. Это влечет за собой генетические и видовые изменения растений. Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира - кислотные дожди.
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.
Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических измерений соединений загрязняющих атмосферу.
1.3 Изменение климата Земли
До середины XX в. колебания климата сравнительно мало зависели от человека и его хозяйственной деятельности. За последние десятилетия это положение довольно резко изменилось. Влияние антропогенной деятельности на глобальный климат связано с действием нескольких факторов, из которых наибольшее значение имеют:
Увеличение количества атмосферного углекислого газа, а также некоторых других газов, поступающих в атмосферу в ходе хозяйственной деятельности;
Увеличение массы атмосферных аэрозолей;
Возрастание количества вырабатываемой в процессе хозяйственной деятельности тепловой энергии, поступающей в атмосферу.
Повышение концентрации углекислого газа, метана, закиси азота, хлорфторуглеродов и других газов у земной поверхности приводит к формированию «газовой завесы», которая не пропускает избыточное инфракрасное излучение от поверхности Земли обратно в космос. В результате значительная часть энергии остаётся в приземном слое, образуя так называемый «парниковый эффект». Постепенный рост количества углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере уже оказывает заметное влияние на климат Земли, изменяя его в сторону потепления. За последние 100 лет средняя температура на Земле повысилась на 0,6°C. Расчёты учёных показывают, что при развитии парникового эффекта она может увеличиваться на 0,5°C каждые 10 лет. Повышение температуры на Земле может вызвать необратимые процессы:
Повышение уровня Мирового океана, вследствие таяния ледников и полярных льдов, что, в свою очередь, оборачивается затоплением территорий, смещением границ болот и низинных районов, повышением солёности воды в устьях рек, утратой мест проживания человека;
Нарушение геологических структур вечной мерзлоты;
Изменения гидрологического режима, количества и качества водных ресурсов;
Воздействие на экологические системы, сельское и лесное хозяйство (смещение климатических зон в северном направлении).
По мере усиления тенденции к потеплению погодные условия становятся более изменчивыми, а климатические бедствия - более разрушительными. В конце ХХ века человечество пришло к пониманию необходимости решения одной из сложнейших и чрезвычайно опасных экологических проблем, связанной с изменением климата, и в середине 1970-х годов начались активные работы в этом направлении. На Всемирной климатической конференции в Женеве (1979 г.) были заложены основы Всемирной климатической программы. В соответствии с резолюцией Генеральной Ассамблеи ООН об охране глобального климата принята рамочная Конвенция ООН об изменении климата (1992 г.). Цель конвенции - добиться стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не будет оказывать опасное воздействие на глобальную климатическую систему. На III Конференции стран, подписавших рамочную Конвенцию ООН об изменении климата (РКИК) в г. Киото был принят Киотский протокол к РКИК (1997 г.), который зафиксировал определённые количественные обязательства по сокращению выбросов парниковых газов для промышленно развитых стран и стран с переходной экономикой. Киотский протокол можно рассматривать как начало движения в направлении к тому, что необходимо сделать для замедления процесса глобального потепления, а в перспективе - к снижению риска глобального изменения климата.
1.4 Истощение запасов пресной воды
За период с 1900 по 1995 год потребление пресной воды в мире увеличилось в 6 раз, что более чем в 2 раза превышает темпы прироста населения. В настоящее время почти? населения Земли испытывает недостаток в чистой воде. Если нынешние тенденции потребления пресной воды сохранятся, то к 2025 году в условиях дефицита воды будут проживать каждые два из трёх жителей Земли.
Основным источником обеспечения человечества пресной водой являются в целом активно возобновляемые поверхностные воды, которые составляют около 39 000 км? в год. Ещё в 1970-е годы эти огромные ежегодно возобновляемые ресурсы пресной воды обеспечивали одного жителя земного шара в среднем в объёме около 11 тыс. м?год, в 1980-е годы обеспеченность водными ресурсами на душу населения снизилась до 8,7 тыс. м?/год, а к концу ХХ века - до 6,5 тыс. м?/год. С учётом прогноза роста численности населения Земли к 2050 году (до 9 млрд.) обеспеченность водой упадёт до 4,3 тыс. м?/год. Вместе с тем необходимо учитывать, что приведённые средние данные носят обобщённый характер. Неравномерность распределения населения и водных ресурсов по земному шару приводит к тому, что в некоторых странах ежегодная обеспеченность населения пресной водой снижается до 2000-1000 м?/год (страны Южной Африки) или повышается до 100 тыс. м?/год (Новая Зеландия).
Подземные воды обеспечивают потребности? населения Земли. Особую озабоченность человечества вызывает их нерациональное использование и методы эксплуатации. Добыча подземных вод во многих регионах земного шара ведётся в таких объёмах, которые значительно превышают способность природы к их возобновлению. Это широко распространено на Аравийском полуострове, в Индии, Китае, Мексике, странах СНГ и США. Отмечается падение уровня подземных вод на 1-3 м в год.
Сложную задачу представляет охрана качества водных ресурсов. Использование воды для хозяйственных целей является одним из звеньев круговорота воды. Но антропогенное звено круговорота существенно отличается от естественного тем , что лишь часть использованной человеком воды в процессе испарения возвращается в атмосферу. Другая её часть, особенно при водоснабжении городов и промышленных предприятий, сбрасывается обратно в реки и водоёмы в виде сточных вод, загрязнённых отходами производства. Этот процесс продолжается в течение тысячелетий. С ростом городского населения, развитием промышленности, использованием в сельском хозяйстве минеральных удобрений и вредных химических веществ загрязнение поверхностных пресных вод стало приобретать глобальный масштаб. Наиболее серьёзную проблему представляет то обстоятельство, что более чем у 1 млрд. человек отсутствует доступ к безопасной питьевой воде , а половина населения земного шара не имеет доступа к надлежащим санитарно-гигиеническим услугам. Во многих развивающихся странах реки, протекающие через крупные города, представляют собой сточные канавы, и это создаёт опасность для здоровья населения.
Мировой океан - крупнейшая экологическая система планеты Земля представляет собой акватории четырёх океанов (Атлантического, Индийского, Тихого и Северного Ледовитого) со всеми взаимосвязанными прилежащими морями. Морская вода составляет 95% объёма всей гидросферы. Будучи важным звеном в круговороте воды, она обеспечивает питание ледников, рек и озёр, а тем самым - жизнь растений и животных. Морской океан играет огромную роль в создании необходимых условий жизни на планете, его фитопланктон обеспечивает 50-70% общего объёма кислорода, потребляемого живыми существами.
Радикальные перемены в использовании ресурсов Мирового океана принесла научно-техническая революция. Вместе с тем с НТР связаны и многие негативные процессы, и среди них - загрязнение вод Мирового океана. Катастрофически увеличивается загрязнение океана нефтью, химическими веществами, органическими остатками, захоронениями радиоактивных производств и др. По оценкам, Мировой океан поглощает главную часть загрязняющих веществ. Международное сообщество активно ведёт поиск путей эффективной охраны морской среды. В настоящее время существует более 100 конвенций, соглашений, договоров и других правовых актов. Международные соглашения регулируют различные аспекты, обусловливающие предотвращение загрязнения Мирового океана, среди них:
Запрещение или ограничение определёнными условиями сбросов загрязняющих веществ, образующихся в процессе нормальной эксплуатации (1954 г.);
Предотвращение преднамеренного загрязнения морской среды эксплуатационными отходами с судов, а также частично от стационарных и плавучих платформ (1973 г.);
Запрещение или ограничение захоронения отходов и других материалов (1972 г.);
Предотвращение загрязнения или уменьшение его последствий в результате аварий и катастроф (1969, 1978 гг.).
В формировании нового международно-правового режима Мирового океана ведущее место занимает Конвенция ООН по морскому праву (1982 г.), включающая комплекс проблем охраны и использования Мирового океана в современных условиях научно-технической революции. Конвенция провозгласила международный район морского дна и его ресурсы общим наследием человечества.
1.5 Разрушение почвенного покрова Земли
Проблема земельных ресурсов в настоящее время стала одной из острейших глобальных проблем не только из-за ограниченности земельного фонда, но и потому что естественная способность почвенного покрова производить биологическую продукцию ежегодно уменьшается как относительно (в расчёте на душу прогрессивно возрастающего мирового населения), так и абсолютно (за счёт увеличения потерь и деградации почвы в результате деятельности человека).
Человечество за свою историю безвозвратно потеряло больше плодородных земель, чем их распахивается во всём мире, превратив когда-то продуктивные пахотные земли в пустыни, пустоши, болота, кустарниковые заросли, бедленды, овраги.
Одной из основных причин ухудшения качества земельных ресурсов является эрозия почвы - разрушение верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающей почвообразующей породы поверхностными водами и ветром. Под влиянием хозяйственной деятельности человека возникает ускоренная эрозия, которая часто приводит к полному разрушению почвы. Вследствие эрозии почвы на земном шаре в ХХ столетии из сельскохозяйственного оборота выбыло несколько десятков миллионов гектаров пахотных земель, а несколько сотен миллионов гектаров нуждаются в проведении противоэрозионных мероприятий.
Во многих регионах Земли усиливается аридизация - снижение увлажнённости обширных территорий. Под угрозой распространения пустынь находится 1/5 часть суши. По подсчётам ООН, за вторую половину ХХ века площадь Сахары разрослась на 650 тыс. км?, край её ежегодно продвигается на 1,5-10 км, а Ливийской пустыни - до 13 км в год. Развитие орошаемого земледелия в условиях аридного климата с длительным сухим сезоном вызывает вторичное засоление почв. Засолению подвержено около 50% площади орошаемых земель мира. Впервые идея необходимости согласованных и скоординированных действий всеми странами мира в области борьбы с опустыниванием была выдвинута на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992 г.). На ней было предложено разработать специальную Конвенцию ООН по борьбе с опустыниванием, направленную на объединение усилий государств и широких слоёв населения по предотвращению разрушения земель и смягчению последствий засух (принята в 1994 г.). Конвенция направлена на борьбу со всеми формами деградации земель в разных геоклиматических зонах, включая Европу.
Любые действия, приводящие к нарушению физических, физико-химических, химических, биологических и биохимических свойств почвы, вызывают её загрязнение. В больших масштабах загрязнение почв происходит: при открытых разработках полезных ископаемых, неорганическими отходами и отбросами промышленности, вследствие сельскохозяйственной деятельности, работы транспорта и коммунально-бытовых предприятий. Наиболее опасным является радиоактивное загрязнение земель.
Загрязнение земель, подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха во всевозрастающей степени связано с накоплением отходов, которые образуются в процессе производства, хозяйственной деятельности, в быту. Количество отходов ежегодно в мире возрастает и, по некоторым оценкам, достигло 30 млрд. тонн (все виды отходов). Анализ тенденций развития мирового хозяйства показывает, что масса отходов удваивается каждые 10-12 лет. Для размещения отходов из хозяйственного оборота изымаются всё новые и новые земли. Образование и накопление отходов производства и потребления ведёт к нарушению экологического равновесия природной среды и представляет реальную угрозу здоровью людей.
Приоритетными направлениями в области управления отходами можно признать следующие:
Сокращение объёма образования отходов путём внедрения ресурсосберегающих и малоотходных технологий;
Повышение уровня их переработки, предусматривающее разработку и внедрение новых технологий, создание комплексов по утилизации, обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, внедрение промышленных методов переработки бытовых отходов;
Экологобезопасное размещение, предусматривающее организацию контролируемого захоронения отходов на полигонах, совершенствование контроля за действующими полигонами и строительство новых.
1.6 Сохранение биологического разнообразия
В период научно-технической революции главной силой, преобразующей растительный и животный мир, выступает человек. Деятельность человека в последние десятилетия привела к тому, что темпы исчезновения многих видов животного мира, в первую очередь млекопитающих и птиц, стали гораздо более интенсивными и значительно превышают расчётные средние темпы утраты видов в предыдущих тысячелетиях. Прямые угрозы биоразнообразию, как правило, базируются на социально-экономических факторах. Так, рост народонаселения ведёт к повышению потребности в продуктах питания, соответствующему расширению сельскохозяйственных угодий, интенсификации землепользования, использованию земель под застройку, общему наращиванию потребления и усилению деградации природных ресурсов .
Согласно последним обследованиям, обобщённым специалистами ООН, около четверти миллиона видов растений, т. е. каждый восьмой, находятся под угрозой исчезновения. Проблематичным является также и выживание приблизительно 25% всех видов млекопитающих и 11% видов птиц. Продолжается истощение рыбных промысловых районов Мирового океана: за последние полвека улов рыбы вырос почти в пять раз, при этом 70% океанических промыслов подвергаются предельной либо запредельной эксплуатации.
Проблема сохранения биологического разнообразия во многом взаимосвязана с деградацией лесных ресурсов. Леса содержат свыше 50% мирового биоразнообразия, обеспечивают ландшафтное многообразие, формируют и защищают почвы, содействуют задержанию и очистке воды, производству кислорода, снижают угрозу глобального потепления климата. Рост численности населения и развитие мирового хозяйства обусловили растущий глобальный спрос на лесную продукцию. В итоге за последние 300 лет уничтожено 66-68% лесной площади планеты. Заготовка древесины ограниченного числа пород приводит к изменениям в видовом составе крупных лесных массивов и является одной из причин общей утраты биологического разнообразия. В период 1990-2000 гг. в развивающихся странах в результате чрезмерной вырубки, трансформации под сельскохозяйственные угодья, болезней и пожаров было потеряно десятки миллионов гектаров лесных угодий. Особенно угрожающее положение сложилось в тропических лесах. При современной скорости их вырубки в XXI столетии в некоторых регионах (Малайзия, Индонезия) леса могут исчезнуть полностью.
Осознание непредсказуемой ценности биологического разнообразия, его значения для поддержания естественной эволюции и устойчивого функционирования биосферы привело человечество к пониманию угрозы, которую создаёт сокращение биологического разнообразия, происходящее в результате некоторых видов человеческой деятельности. Разделяя озабоченность мирового сообщества, Конференция ООН по окружающей среде и развитию (1992 г.) среди других важнейших документов приняла Конвенцию о биологическом разнообразии. Основные положения конвенции направлены на рациональное использование природных биологических ресурсов и осуществление действенных мер по их сохранению.
2. ПУТИ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ
Каждая из рассмотренных глобальных проблем имеет свои варианты частичного или более полного решения. Существует некий набор общих подходов к решению проблем окружающей среды.
Меры улучшения качества окружающей среды:
1. Технологические:
Разработка новых технологий,
Очистные сооружения,
Замена топлива,
Электрификация производства, быта, транспорта.
2. Архитектурно-планировочные мероприятия:
Зонирование территории населенного пункта,
Озеленение населенных мест,
Организация санитарно-защитных зон.
3.Экономические.
4. Правовые:
Создание законодательных актов по поддержанию качества окружающей среды.
Кроме этого, за последнее столетие человечество разработало ряд оригинальных способов борьбы с экологическими проблемами. К числу таких способов можно отнести возникновение и деятельность разного рода “зеленых” движений и организаций. Кроме “Green Peacea”, отличающегося размахом своей деятельности, существуют аналогичные организации непосредственно проводящие природоохранные акции. Также есть другой тип экологических организаций: структуры, которые стимулируют и спонсируют природоохранную деятельность (Фонд дикой природы).
Кроме разного рода объединений в сфере решения экологических проблем, существует целый ряд государственных или общественных природоохранных инициатив: природоохранное законодательство в России и других странах мира, различные международные соглашения или система “Красных книг”.
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.
озоновый атмосфера кислотность почвенный
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы и пути их решения. На основании анализа экологической ситуации можно сделать вывод, что следует говорить скорее не об окончательном и абсолютном решении глобальных экологических проблем, а о перспективах сдвига частных проблем, решение которых поможет уменьшить масштабы глобальных.
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 ещё 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 всего человечества. 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.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Акимова, Т.А. Экология: Природа-человек-техника: учебник для ВУЗов Т.А. Акимова, А.П. Кузьмин, В.В. Хаскин. - М.: Юнити, 2001. - 343с.
2. Бобылев, С.Н. Цели развития тысячелетия ООН и обеспечение экологической устойчивости России С.Н. Бобылев // Экология и право. - 2006. - №1
3. Бродский, А.К. Краткий курс общей экологии: учебное пособие А.К. Бродский. - 3-е изд. - Спб.: ДЕАН,1999. - 223с.
4. Охрана природы: учебное пособие Н.Д. Гладков и др.. - М.: Просвящение,1975. - 239с.
5. Горелов, А.А. Экология: учебное пособие А.А. Горелов. - М.: Центр, 1998 -238с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Пути решения экологических проблем города: экологические проблемы и загрязнения воздушной среды, почвы, радиации, воды территории. Решение экологических проблем: приведение к санитарным нормам, уменьшение выбросов, переработка отходов.
реферат , добавлен 30.10.2012
Экологические проблемы Каспийского моря и их причины, пути решения экологических проблем. Каспийское море - уникальный водоём, его углеводородные ресурсы и биологические богатства не имеют аналогов в мире. Разработка нефтегазовых ресурсов региона.
реферат , добавлен 05.03.2004
Глобальный экологический кризис. Увеличение в атмосфере концентраций углекислого газа, метана и других парниковых газов. Нарушение радиационного баланса атмосферы. Накопление аэрозолей в атмосфере, разрушение озонового слоя.
реферат , добавлен 25.10.2006
Основные экологические проблемы современности. Влияние хозяйственной деятельности людей на природную среду. Пути решения экологических проблем в рамках регионов государств. Pазрушение озонового слоя, парниковый эффект, загрязнение окружающей среды.
реферат , добавлен 26.08.2014
Сущность глобальных проблем человечества. Специфичность региональных проблем охраны отдельных компонентов и природных комплексов. Экологические проблемы морей и природных зон. Международное сотрудничество и пути решения основных экологических проблем.
курсовая работа , добавлен 15.02.2011
Характеристика экологических проблем современности. Основные экологические проблемы исследуемой области. Анализ периодических изданий по проблеме исследования. Пути предотвращения загрязнения окружающей среды: воздуха, воды, грунта. Проблема отходов.
курсовая работа , добавлен 06.10.2014
Проблема загрязнения мирового океана. Экологические проблемы Черного моря. О международных механизмах решения экологических проблем. Масса воды Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков.
реферат , добавлен 21.04.2003
Понятие экономического роста. Сущность и виды современных экологических проблем. Ресурсный и энергетический кризисы. Проблема загрязнения водных ресурсов. Загрязнение атмосферы, обезлесенье и опустынивание. Основные пути решения экологических проблем.
курсовая работа , добавлен 09.05.2014
Сущность глобальных экологических проблем. Разрушение природной среды. Загрязнение атмосферы, почвы, воды. Проблема озонового слоя, кислотных осадков. Причины парникового эффекта. Пути решения проблем перенаселения планеты, энергетических вопросов.
презентация , добавлен 05.11.2014
Основные экологические проблемы: разрушение природной среды, загрязнение атмосферы, почвы и воды. Проблема озонового слоя, кислотных осадков, парникового эффекта и перенаселения планеты. Пути решения недостатка энергетических и сырьевых ресурсов.
Предлагаемые в современном мире пути решения глобальных
и региональных экологических проблем
Введение
Загрязнение атмосферы
Парниковый эффект
Истощение озонового слоя
Кислотные дожди
Обезлесение планеты
Загрязнение среды отходами производства и потребления
Загрязнение природных вод
Загрязнение морской среды
Вывод
Список использованной литературы
Введение
С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени они послужили источником накопления экологических знаний. Повсеместно растёт понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает собственное будущее. Экологические проблемы… Загрязнение… Эти слова мы достаточно часто можем слышать сегодня. Действительно, экологическое состояние нашей планеты ухудшается не по дням, а по часам. Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Сейчас человечество находится на грани всемирной экологической катастрофы, для предотвращения которой практически ничего не предпринимается. Многие экологические проблемы сегодня приобрели международный характер и для их решения необходимы совместные усилия разных стран. Охрана окружающей природной среды - одна из наиболее актуальных проблем современности. Научно-технический прогресс и усиление антропогенного давления на природную среду неизбежно приводят к обострению экологической ситуации, истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, утрачивается естественная связь между человеком и природой, теряются эстетические ценности, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей.
Основная проблема человечества и то, как мы будем к ней относиться, зависит наша дальнейшая жизнь и жизнь наших потомков. Очень важно принимать во внимание значение экологических проблем, которые наносят вред здоровью людей. Но, в то же время, мы понимаем - многие проблемы экологии «обязаны» своим появлением человеку. Ведь именно он совершил открытия, которые в данный момент вредят окружающей среде. Меня очень заботят эти проблемы, мне было интересно прочитать много книг и журналов об экологических проблемах, узнать, как к ним относятся в разных уголках Земли. У каждого человека есть свой дом, и конечно, он бережёт свой дом, своё жилище. А Земля - огромный дом для всех людей, так надо беречь этот дом, если его не будет, не будет и людей. Представим, что лет через 50 этот относительный рай на Земле кончится и настанет пара столетий непростых испытаний. Поэтому уже сейчас надо предпринимать шаги, большие шаги, чтобы бороться с угрожающими тенденциями и проблемами.
На сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы
Планета земля как целое, включая воду, воздух, землю, недра, а также биологические объекты, не исключая и человека, является целостной системой. Экологические проблемы есть результат взаимодействия нашей цивилизации и окружающей среды в эпоху промышленного развития.
Загрязнение атмосферы
Проблема загрязнения атмосферного воздуха - одна из серьезнейших глобальных проблем, с которыми столкнулось человечество. Опасность загрязнения атмосферы - не только в том, что в чистый воздух попадают вредные вещества, губительные для живых организмов, но и в вызываемом загрязнениями изменении климата Земли.
Загрязнение воздуха (атмосферы) в результате деятельности человека привело к тому, что за последние 200 лет концентрация двуокиси углерода выросла почти на 30%. Тем не менее, человечество продолжает активно сжигать ископаемое топливо и уничтожать леса. Процесс настолько масштабен, что приводит к глобальным экологическим проблемам. Загрязнение воздуха происходит и в результате других видов человеческой деятельности. Сжигание топлива на тепловых электростанциях сопровождается выбросом двуокиси серы. С выхлопными газами автомобилей в атмосферу поступают оксиды азота. При неполном сгорании топлива образуется угарный газ. Кроме того, не следует забывать и о мелкодисперсных твердых загрязнителях, таких как копоть и пыль. Серьезность экологических проблем, связанных с загрязнением атмосферы, иллюстрируют следующие статистические данные: в 151 городе России предельно допустимая концентрация загрязнений воздуха превышена в 5 раз, в 87 городах ПДК превышен в 10 раз.
Основной причиной загрязнения воздуха является попадание в него нехарактерных физических, химических и биологических веществ, а также изменение их естественной концентрации. Это происходит в результате как природных процессов, так вследствие деятельности человека. Причем именно человек играет все большую роль в загрязнении атмосферы. Причиной большой части химических и физических загрязнений является сжигание углеводородного топлива при производстве электрической энергии и при работе двигателей транспортных средств.Один из наиболее токсичных газов, поступающих в атмосферу в результате человеческой деятельности - озон. Ядовит и свинец, содержащийся в выхлопных газах автомобилей. Среди других опасных загрязнителей - угарный газ, оксиды азота и серы, а также мелкая пыль. Ежегодно в результате промышленной деятельности человека (при выработке электроэнергии, производстве цемента, выплавке чугуна и т.п.) в атмосферу поступает 170 миллионов тонн пыли.
Так как факторы загрязнения атмосферы могут быть связаны как с естественными природными процессами, так и с деятельностью человека, то все источники загрязнения принято делить на естественные и искусственные (антропогенные). К первым относят природные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения, поступающие в атмосферу в результате вулканических извержений вулканов, лесных пожаров. Кроме того, естественными загрязнителями воздуха являются пыль, образующаяся в результате разрушения горных пород, пыльца растений, выделения животных и т.п. Искусственные (антропогенные) факторы загрязнения атмосферы делятся на транспортные-образующиеся при работе автомобилей, поездов, воздушного, морского и речного транспорта; производственные - выбросы, происходящие в результате технологических процессов; бытовые - образующиеся при сжигании топлива для отопления и приготовления пищи, а также при переработке бытовых отходов.
Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в промышленно развитых странах является автомобильный транспорт. В процессе человеческой деятельности происходит загрязнение атмосферы выбросами различными газами, аэрозолями и твёрдыми частицами. Кроме того, человечество интенсивно «засоряет» атмосферу электромагнитным и радиационным излучением, и тепловыми выбросами.
Именно на долю антропогенного загрязнения атмосферного воздуха приходится основная доля вредных выбросов. Кроме того, они более опасны, чем загрязнения природного происхождения.
Основные антропогенные источники загрязнения атмосферы: предприятия химической промышленности, где при технологических процессах может выделяться озон, опасный для живых организмов; тепловые электростанции, выделяющие диоксид углерода - «главный» парниковый газ, а также ядовитые оксиды азота и другие вещества; автомобильный транспорт, загрязняющий атмосферу угарным газом, свинцом, оксидами азота, летучими органическими веществами и сажей; холодильное оборудование и аэрозольные баллоны, содержащие фреоны - химические соединения, способствующие разрушению стратосферного озона и глобальному потеплению.
Решение проблемы загрязнения воздуха требует согласованных действий на самых разных уровнях. На уровне правительств и международных организаций принимаются различные документы, обязывающие участников экономической деятельности сокращать вредные выбросы. К таким документам относятся Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, Рамочная Конвенция ООН по изменению климата, экологическое законодательство государств. Одним из распространенных способов контроля парниковых выбросов (прежде всего - диоксида углерода), стали углеродные квоты, предполагающие, что каждый участник экономической деятельности (промышленное предприятие, транспортная компания) выкупает для себя право произвести выбросы в строго определенном объеме, превышение которого приведет к суровым штрафным санкциям. Средства же, поступающие от продажи углеродных квот, должны тратиться на преодоление последствий глобального потепления.
На уровне конкретных источников вредных выбросов должны предприниматься меры по предотвращению или хотя бы снижению загрязнения воздуха. К таким мерам относится очистка воздуха от пыли, аэрозолей и газов. Наиболее действенные методы здесь - это инерционное («циклоны») или механическое (фильтрация) пылеулавливание, адсорбция газообразных загрязнений, дожигание продуктов сгорания.
Парниковый эффект
Парниковый эффект - повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.
Около половины солнечной энергии приходится на видимую часть спектра, которую мы воспринимаем как солнечный свет. Эта радиация достаточно свободно проходит через земную атмосферу и поглощается поверхностью суши и океанов, нагревая их. Но ведь солнечная радиация поступает на Землю ежедневно в течение многих тысячелетий, почему же в таком случае Земля не перегревается и не превращается в маленькое Солнце?
Дело в том, что и земля, и водная поверхность, и атмосфера в свою очередь тоже испускают энергию, только уже в несколько иной форме - как невидимое инфракрасное, или тепловое, излучение.
В среднем же достаточно длительное время в космическое пространство уходит ровно столько энергии в виде инфракрасного излучения, сколько ее поступает в виде солнечного света. Таким образом, устанавливается тепловое равновесие нашей планеты. Весь вопрос в том, при какой температуре установится это равновесие. Если бы атмосферы не было, средняя температура Земли составляла бы -23 градуса. Защитное действие атмосферы, поглощающей часть инфракрасного излучения земной поверхности, приводит к тому, что в действительности эта температура составляет +15 градусов. Повышение температуры - суть следствие парникового эффекта в атмосфере, который усиливается с увеличением количества углекислого газа и водяного пара в атмосфере. Эти газы лучше всего поглощают инфракрасную радиацию (Рис.2.).
В последние десятилетия в атмосфере все больше и больше увеличивается концентрация углекислого газа. Это происходит оттого; что с каждым годом увеличиваются объемы сжигания ископаемого топлива и древесины. Вследствие этого средняя температура воздуха у поверхности Земли повышается примерно на 0,5 градуса за столетие. Если нынешние темпы сжигания топлива, а значит, и повышение концентрации парниковых газов сохранятся и в дальнейшем, то, по некоторым прогнозам, в следующем столетии ожидается еще большее потепление климата.
Идея о механизме парникового эффекта была впервые изложена в 1827 году Жозефом Фурье в статье «Записка о температурах земного шара и других планет», в которой он рассматривал различные механизмы формирования климата Земли, при этом он рассматривал как факторы, влияющие на общий тепловой баланс Земли (нагрев солнечным излучением, охлаждение за счёт лучеиспускания, внутреннее тепло Земли), так и факторы, влияющие на теплоперенос и температуры климатических поясов (теплопроводность, атмосферная и океаническая циркуляция).
При рассмотрении влияния атмосферы на радиационный баланс
Фурье проанализировал опыт М. де Соссюра с зачернённым изнутри сосудом, накрытым стеклом. Де Соссюр измерял разность температур внутри и снаружи такого сосуда, выставленного на прямой солнечный свет. Фурье объяснил повышение температуры внутри такого «мини-парника» по сравнению с внешней температурой действием двух факторов: блокированием конвективного теплопереноса (стекло предотвращает отток нагретого воздуха изнутри и приток прохладного снаружи) и различной прозрачностью стекла в видимом и инфракрасном диапазоне.
Именно последний фактор и получил в позднейшей литературе название парникового эффекта -- поглощая видимый свет, поверхность нагревается и испускает тепловые (инфракрасные) лучи; поскольку стекло прозрачно для видимого света и почти непрозрачно для теплового излучения, то накопление тепла ведёт к такому росту температуры, при котором количество проходящих через стекло тепловых лучей достаточно для установления теплового равновесия.
Фурье постулировал, что оптические свойства атмосферы Земли аналогичны оптическим свойствам стекла, то есть её прозрачность в инфракрасном диапазоне ниже, чем прозрачность в диапазоне оптическом.
Суть парникового эффекта состоит в следующем: Земля получает энергию от Солнца, в основном, в видимой части спектра, а сама излучает в космическое пространство, главным образом, инфракрасные лучи.
Однако многие содержащиеся в ее атмосфере газы - водяной пар, СО2, метан, закись азота и т. д. - прозрачны для видимых лучей, но активно поглощают инфракрасные, удерживая тем самым в атмосфере часть тепла.
В последние десятилетия содержание парниковых газов в атмосфере очень сильно выросло. Появились и новые, ранее не существовавшие вещества с "парниковым" спектром поглощения - прежде всего фторуглеводороды. Газы, вызывающие парниковый эффект, - это не только диоксид углерода (CO2). К ним также относятся метан (CH4), закись азота (N2O), гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафторид серы (SF6). Однако именно сжигание углеводородного топлива, сопровождающееся выделением CO2, считается основной причиной загрязнения.
Причина быстрого роста количества парниковых газов очевидна, - развитие промышленности до сих пор основано на сжигании ископаемого органического топлива: нефти, угля, газа, в результате чего в атмосферу выбрасывается около 6 миллиардов тонн углекислого газа в год. В тропических районах сжигают леса, расчищая землю под пастбища и пахоту. Человечество сейчас сжигает за день столько ископаемого топлива, сколько его образовывалось за тысячи лет в период образования месторождений нефти, угля и газа. От этого «толчка» климатическая система вышла из «равновесия» и мы видим большее число вторичных негативных явлений: особо жарких дней, засух, наводнений, резких скачков погоды, причем именно это и наносит наибольший урон.
Согласно прогнозам исследователей, если ничего не предпринимать, мировые выбросы CO2 в течение ближайших 125 лет вырастут вчетверо. Но нельзя забывать и о том, что значительная часть будущих источников загрязнения еще не построена. За последние сто лет температура в северном полушарии увеличилась на 0,6 градуса. Прогнозируемый рост температуры в следующем столетии составит от 1,5 до 5,8 градусов. Наиболее вероятный вариант - 2,5-3 градуса. Поскольку вода при нагревании расширяется, уровень океана будет подниматься, причём эту тенденцию ускорит таяние полярных льдов. По прогнозам, к 2050 году уровень моря может подняться больше чем на метр. Затопление прибрежных районов, в которых проживает свыше трети населения земного шара, вызовет массовые переселения
Однако изменения климата - это не только повышение температуры. Изменения касаются и других климатических явлений. Не только сильная жара, но и сильные внезапные заморозки, наводнения, сели, смерчи, ураганы объясняют эффектами глобального потепления. Климатическая система слишком сложна, чтобы ожидать от нее равномерного и одинакового изменения во всех точках планеты. И главную опасность ученые видят сегодня именно в росте отклонения от средних значений - значительных и частых колебаний температуры.
В то же время некоторым регионам это потепление пойдёт на пользу: например, огромные пространства на севере Канады и в России станут доступными для освоения по мере оттаивания тундры. Однако в мировом масштабе выигравших от глобального потепления климата будет несравненно меньше, чем проигравших. Если это случится, придётся строить дамбы, чтобы защитить густо населённые побережья от наступления моря, строить дополнительные электростанции для питания кондиционеров воздуха, углублять акватории портов и фарватеры для прохождения судов в мелеющих озёрах и реках. По мнению экспертов, стратегия борьбы с усилением парникового эффекта должна заключаться в принятии следующих мер:
)Сокращение использования ископаемых источников энергии: угля, нефти и газа;
)Более эффективное использование энергии;
)Широкое внедрение энергосберегающих технологий;
)Широкое применение альтернативной энергетики (использование возобновляемых источников энергии);
)Развитие новых экологически чистых и низкоуглеродных технологий, в частности - применение хладагентов и вспенивателей с низким (нулевым) потенциалом глобального потепления;
)Борьба с лесными пожарами, восстановление лесов - природных поглотителей углекислого газа из атмосферы.
Однако даже полномасштабная реализация всех этих мер по предотвращению усиления парникового эффекта вряд ли сможет полностью компенсировать вред, наносимый природе в результате антропогенного воздействия, поэтому речь в любом случае может идти лишь о минимизации последствий. Вот почему перечисленные действия необходимо предпринимать комплексно и на глобальном уровне.
Истощение озонового слоя
Озо ? новый слой - часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25-30 км, в умеренных 20-25, в полярных 15-20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м ³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения.
Благодаря нагреванию воздуха вследствие поглощения озоном солнечных лучей возникает температурная инверсия, то есть повышение температуры с высотой. Таким образом тропосфера и стратосфера разделяются тропопаузой и смешивание воздуха между этими слоями атмосферы затруднено.
Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20-25 км, наибольшая часть в общем объёме - на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.
Вблизи поверхности Земли озон является всего лишь вредным компонентом городского смога. Но на высоте 24 км тонкий слой этого бесцветного, не обладающего запахом газа обеспечивает существенную защиту земной поверхности от губительных ультрафиолетовых лучей солнца. Самой главной причиной разрушения озонового слоя является хлор и его водородные соединения. Огромное количество хлора попадает в атмосферу, в первую очередь от разложения фреонов. Фреоны - это газы, не вступающие у поверхности планеты ни в какие хим. реакции. Хлорированные и фторированные углеводороды (ХФУ) и галогенированные соединения (галлоны), ещё одна группа промышленных газов, которые разрушают хрупкую структуру этого слоя толщиной в книжную обложку. ХФУ, открытые в 1930 году, получили широкое применение в автомобильных кондиционерах, холодильниках, при изготовлении пластиковой посуды одноразового употребления, аэрозольных распылителей, пенопластовых подушек, изоляции и очистителей для электронного оборудования. Их разрушающее воздействие на озонный слой привлекло всеобщее внимание в 1985 году, когда английские учёные обнаружили 40% снижение весеннего уровня озона над Антарктикой (Рис.3.). Выпущенные в воздух, ХФУ поднимаются в стратосферу и уносятся ветром к Северному и Южному полюсам. Каждый атом хлора, присутствующий в молекуле ХФУ, попав в атмосферу, действует как катализатор, способствующий расщеплению тысяч молекул озона в течение примерно столетия.
В результате продолжающегося антропогенно обусловленного разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение на поверхности Земли увеличивается, что может привести к пагубным последствиям для человека и биосферы в целом. По данным ООН, сокращение озонового слоя всего на 1% приводит к появлению у людей 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи. Последствия убыли озона могут быть угрожающими, они могут привести к более чем 3 млн. смертельных случаев от рака кожи до 2030 года и 19 млн. - до 2060 года. Число глазных заболеваний (катаракты) может увеличиться на 130 млн. до 2060 года; примерно 50% из них придется на долю развивающихся стран. Число этих заболеваний растет. В США за 7 лет количество случаев заболевания одним из самых опасных видов рака кожи (меланомой) возросло на 3-7%.
Кроме увеличения заболеваемости, существует множество других трудно учитываемых воздействий на здоровье человека и животных (например, снижение иммунитета), на урожаи сельскохозяйственных культур, на водные экосистемы и др.
Прогнозы, сделанные с учетом данных о прошлых выбросах ОРВ и максимальных уровней сокращения выбросов ОРВ согласно Монреальскому протоколу, показали, что полное восстановление озонового слоя может произойти лишь к середине XXI века, причем только при условии соблюдения всех договоренностей о сокращении выбросов ОРВ. Максимального разрушения слоя озона следует ожидать в течение первых двух десятилетий XXI века. Кроме того, ультрафиолетовые лучи могут уничтожить планктон, крошечные одноклеточные организмы, составляющие основу цепи питания в океане. Они опасны также для растительного мира на суше, в том числе для сельскохозяйственных культур. Истощение озонного слоя представляет собой более непосредственную опасность для здоровья человека, чем потепление климата, но бороться с ним намного легче. Нужно прекратить производство ХФУ и галлонов. К сожалению, учёные обнаружили, что озон в стратосфере разрушается в два-три раза быстрее, чем считалось ранее. Поэтому для того, чтобы остановить накопление ХФУ в стратосфере, их производство должно быть сокращено на 85 %. По данным международной экологической организации Гринпис , основными поставщиками хлорфторуглеродов (фреонов) являются США - 30,85%, Япония - 12,42; Великобритания - 8,62 и Россия - 8,0%. США пробили в озоновом слое «дыру площадью 7 млн. км2, Япония - 3 млн. км2, что в семь раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее время в США и ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя. Даже если разрушающие озон газы будут вообще сняты с производства, потребуется ещё около сотни лет для того, чтобы молекулы ХФУ, уже имеющиеся в атмосфере, полностью распались.
Кислотные дожди
Под популярным названием "кислотные дожди" кроется сложный комплекс воздействий техногенных загрязнений воздуха на человека и природную среду, главные последствия которых - рост аллергических заболеваний дыхательных органов, потери урожайности сельскохозяйственных растений, усыхание лесов, безрыбные озера. Кислотные дожди особенно характерны для стран Западной и Северной Европы , США, Канады, промышленных районов Российской Федерации, Украины и др.
Впервые термин "кислотный дождь" был введен в 1872 году английским исследователем Робертом Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности.
Рис.4. Схема образования кислотного дождя
Кислотный дождь - все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (обычно - оксидами серы, оксидами азота)
Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как углекислый газ(СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота (CO2 + H2O <=> H2CO3). Тогда как в идеале рН дождевой воды равняется 5.6-5.7, в реальной жизни показатель кислотности (рН) дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Даже нормальная дождевая вода имеет слабокислую (pH около 6) реакцию из-за наличия в воздухе диоксида углерода (СО2). Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (IV) S2 и различными оксидами азота (NхОy). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и тепловых электростанций (Рис.4.)
Соединения серы (сульфиды, самородная сера и другие) содержатся в углях и рудах (особенно много сульфидов в бурых углях), при сжигании или обжиге которых образуются летучие соединения - оксид серы (IV) SO2 (сернистый ангидрид), оксид серы (VI) SO3 (серный ангидрид), сероводород - H2S (образуется в малых количествах при недостаточном обжиге или неполном сгорании, при низкой температуре). Различные соединения азота содержатся в углях, и особенно в торфе (так как азот, как и сера, входит в состав биологических структур, из которых образовались эти полезные ископаемые).
Проблема кислотных дождей возникла в Западной Европе и Северной Америке в конце 50-х годов. В последнее десятилетие она приобрела глобальное значение главным образом в связи с возросшими выбросами окислов серы и азота, а также аммиака и летучих органических соединений (ЛОС). По данным ЕЭК, двуокись (трехокись) серы поступает из теплоэлектростанций и других стационарных источников при сжигании ископаемого топлива (88%), при переработке сульфидных руд (5%), нефтепродуктов, производстве серной кислоты и др. (7%). Для окислов азота среди стационарных источников топливно-энергетический дает 85% выбросов, производство цемента, извести, стекла, металлургические процессы, сжигание мусора и др. - 12%. Азотные загрязнения поступают из нестационарных источников и - аммиак - от животноводческих предприятий и удобрений. Основные источники ЛОС-химические производства, промышленные и бытовые растворители, нефтехранилища, бензоколонок и т.д.
Последствия кислотных дождей ученые до настоящего времени еще не установили до конца. Одно только известно, что если раньше, какие-то два-три десятилетия назад, люди могли спокойно собирать дождевую воду и умываться ей для придания коже лица молодости, то сейчас об этом не может идти и речи. Потому как последствия кислотных дождей могут оказать губительное воздействие на кожу лица и здоровье в целом. Любые осадки, которые выпали на землю, каким бы чистыми они не выглядели, на самом деле содержат в себе мельчайшие частицы пыли, различные патогенные микроорганизмы, споры грибов, пыльцу самых разных растений практически со всего света, примеси тяжелых металлов, которые попадают в атмосферу и другие воздушные слои вместе с отходами многочисленных фабрик и заводов. Все это в весенний, летний и осенний периоды выливается потоком на головы земных обитателей, и не каждый из них имеет хоть малейшее представление о том, какие могут быть последствия кислотных дождей.
Ни для кого не является секретом тот факт, что кислотные дожди негативным образом сказываются на состоянии всей окружающей среды. В водоемах с течением времени повышается концентрация ионов тяжелых металлов с высоким уровнем токсичности, к примеру, свинца и кадмия. В связи с этим экологи и представители здравоохранения настоятельно рекомендуют, чтобы избежать или хотя бы минимизировать последствия кислотных дождей, как можно реже купаться или вообще не купаться в водоемах с очень низкой либо очень высокой кислотностью, поскольку это отрицательно отразится на здоровье человека.
Например, чтобы последствия кислотных дождей не отразились на здоровье, не стоит в дождь выходить на улицу без соответствующего инвентаря - зонта либо плаща-дождевика. Если игнорировать этот совет, то все примеси, которые присутствуют в якобы чистой дождевой воде, тянут за собой большое количество проблем. Достигая максимального уровня концентрации в организме, большинство таких элементов начинают свое пагубное действие, провоцируя тяжелые интоксикации, а в некоторых случаях даже мутации, которые проявятся на последующих поколениях. Ионы тяжелых металлов замусоривают каналы печени и почек, а постепенное скопление токсинов приводит к общему отравлению всего организма.
Довольно серьезные последствия кислотных дождей для организма и здоровья можно наблюдать при отравлении марганцем, который также может находиться в дождевой воде в громадных количествах. Признаки подобной интоксикации характерны для большого количества заболеваний, и обычно человек не сразу обращает внимание на это. Марганец может закупоривать канальцы нервных клеток, что провоцирует сильную утомляемость, уменьшение работоспособности, сонливость, внезапную слабость, головокружения, тошноту. Еще одним опасным металлом кислотного дождя можно назвать алюминий, который, скапливаясь в течение нескольких лет, может явиться причиной всевозможных заболеваний неврологического характера.
Остальные роковые примеси не менее опасны, многие из них могут вызывать злокачественные опухоли, поэтому необходимо при кислотном дожде воздержаться от прогулки и ни в коем случае не нужно применять эту воду. Последствия кислотных дождей после прогулки можно снизить, если принять теплый душ с мылом или гелем, тщательно вымыть голову шампунем, а после душа выпеть горячий чай с молоком, либо просто теплое молоко. Также рекомендуется принимать различные абсорбенты, которые помогут нейтрализовать и вывести из организма все ненужные примеси.
Но кроме вреда кислотные дожди имеют и полезное действие.
Кислоты, содержащиеся в облаках над океаном, могут разрушать относительно крупные частицы пыли, содержащие железо, на чрезвычайно мелкие и хорошо растворимые наночастицы, которые легко усваиваются планктоном, полагают авторы исследования, опубликованного в журнале Environmental Science and Technology. Это открытие интересно и с практической точки зрения, как одна из возможностей увеличения биопродуктивности поверхностных вод океана за счет удобрений, для фиксации атмосферного углекислого газа и борьбы с глобальным изменением климата.
Считается, что недостаток железа в той форме, в какой его усваивают микроорганизмы, сильно снижает способность планктона перерабатывать атмосферный углекислый газ в ходе фотосинтеза, и противостоять таким образом глобальному потеплению климата.
Так как облака, содержащие капельки воды с высокой кислотностью, формируются в большей степени в результате промышленных выбросов, ученые полагают, что многие индустриальные страны и в частности Китай, производя много парниковых выбросов, одновременно, в некоторой степени, снижают этот негативный климатический эффект за счет "удобрения" океана. Для того, чтобы прийти к таким выводам ученые провели эксперименты по получению искусственных облаков в лаборатории. К ним они добавляли частицы пыли, которые поднимаются в атмосферу во время песчаных бурь в Сахаре. Таким образом исследователи смогли отследить все химические процессы протекающие в подобных системах. Свои лабораторные эксперименты авторы публикации подтвердили полевыми наблюдениями.
Один из главных методов борьбы с кислотными дождями - установка на каждом предприятии дорогостоящих очистных сооружений, фильтры которых будут препятствовать выбросам тяжелых металлов и опасных оксидов. Такие установки не только снизят вероятность выпадения кислотного дождя, но и сделают воздух чище.
Еще один путь решения проблемы - уменьшение количества транспортных средств в крупных городах с целью снижения выбросов выхлопных газов. Помимо этого следует восстанавливать, а не вырубать леса, очищать загрязненные водоемы, перерабатывать, а не сжигать мусор.
Обезлесение планеты
загрязнение атмосферный парниковый озоновый
Под обезлесением понимают исчезновение леса в результате естественных причин или антропогенных воздействий.
Леса составляют около 85 % фитомассы мира. Они играют важнейшую роль в формировании глобального цикла воды, а также биогеохимических циклов углерода и кислорода. Леса мира регулируют климатические процессы и водный режим мира. Экваториальные леса являются важнейшим резервуаром биологического разнообразия, сохраняя 50 % видов животных и растений мира на 6 % площади суши. Вклад лесов в мировые ресурсы не только значителен количественно, но и уникален, поскольку леса - это источник древесины, бумаги, лекарств, красок, каучука, плодов и пр. Леса с сомкнутыми кронами деревьев занимают в мире 28 млн км2 при примерно одинаковой их площади в умеренном и тропическом поясе. Общая площадь сплошных и разреженных лесов, согласно Международной организации по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО), в1995г. покрывала 26,6 % свободной ото льда суши, или примерно35 млн км2.
В результате своей деятельности человек уничтожил не менее10 млн км2 лесов, содержавших 36 % фитомассы суши. А по данным Международного Института мировых ресурсов и Всемирного центра природоохранного мониторинга за последние 8000 лет была сведена почти половина некогда существовавших лесов. Из оставшихся лишь 22 процента состоят из естественных экосистем, остальные сильно изменены под натиском человека. Главная причина уничтожения лесов - увеличение площади пашни и пастбищ, вследствие роста численности населения. Обезлесение приводит к прямому уменьшению органического вещества, потере каналов поглощения углекислого газа растительностью и проявлению широкого спектра изменений круговоротов энергии, воды и питательных веществ. Уничтожение лесной растительности воздействует на глобальные биогеохимические циклы основных биогенных элементов и, следовательно, оказывает влияние на химический состав атмосферы.
Обезлесение способствует глобальному потеплению и часто называется одним из главных причин усиления парникового эффекта. В атмосфере Земли в виде углекислого газа содержится около 800 гт углерода. В наземных растениях, большую часть которых составляют леса, содержится около 550 гт углерода Уничтожение тропических лесов отвечает примерно за 20 % парниковых газов. По данным межправительственной группы экспертов по изменению климата обезлесение (по большей части в тропиках) привносит до трети общих антропогенных выбросов диоксида углерода. В ходе своей жизни деревья и другие растения изымают углекислый газ из атмосферы Земли в процессе фотосинтеза. Гниющая и горящая древесина выбрасывает накопленный углерод обратно в атмосферу (см. геохимический цикл углерода). Для избежания этого древесина должна перерабатываться в долговечные продукты, а леса сажаться заново. Эти климатические изменения происходят в результате воздействия на компоненты радиационного и водного балансов.
Особенно велико воздействие сведения лесов на параметры седиментационного цикла (увеличение поверхностного стока, размыв, транспортировка, аккумуляция осадочного материала) при образовании обнаженной, не защищенной растительностью, поверхности; в такой ситуации смыв почвы на наиболее сильно эродированных землях, которые составляют 1 % общей площади распаханных сельскохозяйственных угодий, достигает от 100 до200 тыс га в год. Хотя, если, сведение леса сопровождается его немедленным замещением другой растительностью, величина эрозии почв значительно снижается. Воздействие обезлесения на круговороты питательных веществ зависит от типа почв, способа сведения леса, использования огня и типа последующего землепользования. Возрастающее беспокойство вызывает влияние обезлесения на уменьшение биологического разнообразия Земли. Обезлесение умеренного пояса к настоящему времени в основном прекратилось, но продолжается сокращение площади тропических и экваториальных лесов. Потери находятся в пределах 11-20 млн га в год.
Для противодействия обезлесению территорий применяется лесовосстановление.
Лесовосстановле ? ние - выращивание лесов на территориях, подвергшихся вырубкам, пожарам и т. д. Лесовосстановление применяется для создания новых лесов или улучшения состава древесных пород в уже существующих.
Существует два разных способа лесовосстановительных работ - искусственный (посадка или посев леса) и содействие естественному возобновлению (создание условий для быстрого заселения ценными древесными породами). Искусственное лесовосстановление проводится, когда невозможно обеспечить естественное или нецелесообразно комбинированное лесовосстановление хозяйственно ценными лесными древесными породами, а также на лесных участках, на которых погибли лесные культуры.
Искусственное лесовосстановление проводится методом посадки лесных культур и методом посева семян.
При естественном лесовосстановлении в целях содействия естественному лесовосстановлению осуществляются следующие мероприятия:
)сохранение при проведении рубок лесных насаждений ценных лесных древесных пород жизнеспособных лесных насаждений, хорошо укоренившихся, участвующих в формировании главных лесных древесных пород, высотой более 2,5 метров (молодняк);
)уход за подростом лесных насаждений ценных лесных древесных пород на площадях, не покрытых лесной растительностью;
)минерализация поверхности почвы;
)огораживание площадей.
Кроме того существует метод комбинированного лесовосстановления. Комбинированное лесовосстановление осуществляется путем посадки и посева на лесных участках, где естественное лесовосстановление лесных насаждений ценных лесных древесных пород не обеспечивается.
Загрязнение среды отходами производства и потребления
Одной из наиболее острых экологических проблем в настоящее время является загрязнение окружающей природной среды отходами производства и потребления и в первую очередь опасными отходами. Сконцентрированные в отвалах, терриконах, несанкционированных свалках отходы являются источником загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности.
Все отходы подразделяют на бытовые и промышленные. Они могут находиться как в твердом, так и жидком и реже в газоообразном состоянии.
Твердые бытовые отходы (ТБО) - совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и др.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Жидкие бытовые отходы представлены в основном сточными водами хозяйственно-бытового назначения. Газообразные - выбросами различных газов.
Промышленные (производственные) отходы (ОП) - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшихся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.
Они бывают твердыми отходы металлов, пластмасс, древесина и т. д., жидкими производственные сточные воды, отработанные органические растворители и т. д. и газообразными (выбросы промышленных печей, автотранспорта и т. д.).
Промышленные отходы, так же как и бытовые, из-за недостатка полигонов захоронения в основном вывозятся на несанкционированные свалки. Обезвреживается и утилизируется только одна пятая часть. Наибольшее количество промышленных отходов образует угольная промышленность, предприятия черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, промышленность стороительных материалов.
Экологические кризисные ситуации, периодически возникающие в различных точках планеты, во многих случаях обусловлены негативным воздействием так называемых опасных отходов.
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. Опасные отходы стали проблемой века и для борьбы с ними предпринимаются огромные усилия во всем мире. В России к опасным отходам относят около 10% от всей массы твердых отходов. Среди них металлические и гальванические шламы, отходы стекловолокна, асбестовые отходы и пыль, остатки от переработки кислых смол, дегтя и гудронов, отработанные радиотехнические изделия и т. д. Класс токсичности отходов определяют согласно Классификатору токсичных промышленных отходов. Наибольшую угрозу для человека и всей биоты представляют опасные отходы, содержащие химические вещества I и II класса токсичности. В первую очередь это отходы, в составе которых присутствуют радиоактивные изотопы, диоксины, пестициды, бенз(а)пирен и некоторые другие вещества. Радиоактивные отходы (РАО) - твердые, жидкие или газообразные продукты ядерной энергетики, военных производств, других отраслей промышленности и систем здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы. Радиоактивные элементы, например, стронций-90, передвигаясь по пищевым (трофическим) цепям, 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. По удельной активности их подразделяют на низкоактивные (менее 0,1 Кu/м3), среднеактивные (0,1-100 Ku/м3) и высокоактивные (свыше 1000 Ku/м3).
Во многих странах, особенно в тех из них, на территориях которых имеются атомные электростанции (АЭС) и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Только на территории России суммарная активность незахороненных отходов составляет 1,5 млрд. Ku, что равняется тридцати Чернобылям. В Великобритании в 90-е гг. отходы атомной промышленности составляли: высокой активности - 5 тыс. м3, средней активности - 80 тыс. м3, низкой активности - 500 тыс. м3
Подавляющее большинство радиоактивных отходов, хранящихся на АЭС, - это низко- и среднеактивные отходы. Жидкие РАО в виде концентрата хранятся в специальных емкостях, твердые - в спецхранилищах. В нашей стране, по данным на 1995 г., уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60% и при нынешних темпах заполнения все емкости будут заполнены уже в ближайшие годы.
На ряде предприятий Минатома (ПО «Маяк», «Сибирский химический комбинат» и др.) жидкие низко- и среднеактивные РАО хранятся в открытых водоемах, что может привести к радиоактивному заражению обширных территорий в случае внезапных стихийных бедствий (землетрясений, наводнений и др.), а также проникновения радиоактивных веществ в подземные воды.
Огромное количество небольших захоронений радиоактивных отходов (иногда забытых) рассеяно по всему миру. Так, только в США их выявлено несколько десятков тысяч, из которых многие являются активными источниками радиоактивного излучения.
Очевидно, что проблема радиоактивных отходов со временем будет еще более острой и актуальной. По прогнозам МАГАТЭ, к 2005 г. из-за превышения срока работы (более 30 лет) будут демонтированы (ликвидированы) 65 ядерных реакторов АЭС и 260 других ядерных устройств. При их демонтаже потребуется обезвредить огромное количество низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных. Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление радиоактивных отходов на российских флотах неуклонно повышается, особенно после запрещения в 1993 г. сброса РАО в море.
Помимо жидких и твердых радиоактивных отходов на АЭС и объектах Минатома возможны и газообразные выбросы, содержащие радиоактивные аэрозоли, летучие соединения радиоактивных изотопов или сами радиоактивные изотопы.
Диоксинсодержащие отходы обрауются при сжигании промышленного и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности. Установлено, что диоксины образуются также при обезвреживании воды хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве пестицидов.
Диоксины - синтетические органические вещества из класса хлоруглеводородов. Диоксины 2, 3, 7, 8, - ТХДД и диоксиноподобные соединения (более 200) - самые токсичные из полученных человеком веществ. Они обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием; подавляют иммунную систему («диоксиновый СПИД») и в случае получения человеком через продукты питания или в виде аэрозолей достаточно высоких доз вызывают «синдром изнурения» - постепенное истощение и смерть без явно выраженных патологических симптомов. Биологическое действие диоксинов проявляется уже в исключительно низких дозах.
Впервые в мире диоксиновая проблема возникла в США в 30-40-е гг. В России производство этих веществ началось под г. Куйбышевым и в г. Уфе в 70-е гг., где выпускался гербицид и диоксиносодержащие консерванты древесины. Первое крупномасштабное диоксиновое загрязнение окружающей среды зарегистрировано в 1991 г. в районе Уфы. Содержание диоксинов в водах р. Уфы более чем в 50 тыс. раз превысило их предельно допустимые концентрации. Причина загрязнения воды - поступление фильтрата Уфимской городской свалки промышленных и бытовых отходов, где, по оценочным данным, было законсервировано более 40 кг диоксинов. Как следствие, содержание диоксинов в крови, жировой ткани и грудном молоке многих жителей Уфы и Стерлитамака увеличилось в четыре - десять раз по сравнению с допустимым уровнем.
Серьезную экологическую опасность для человека и биоты представляют также отходы, содержащие пестициды, бензапирен и другие токсиканты. Кроме того, следует учитывать, что за последние десятилетия человек, качественно изменив химическую обстановку на планете, включил в круговорот совершенно новые, весьма токсичные вещества, экологические последствия от использования которых еще не изучены.
Существенное значение имеет и потенциальная опасность перемещения в Россию опасных промышленных отходов из стран Западной Европы, США, Японии и других стран. Многочисленные попытки реализовать такую опасность и тем самым «затопить» Россию опасными отходами предпринимаются вплоть до настоящего времени.
Хотя постановлением Правительства РФ от 1 июля 1995 г. и был запрещен импорт в нашу страну опасных отходов с целью захоронения или обезвреживания, что позволило предотвратить экологическую угрозу, тем не менее, проблема опасных отходов в России, по В. И. Данилову-Данильяну и др., «является по-видимому, самой запущенной по всем позициям: средствам наблюдения и контроля, законодательству, системам очистки и безопасности, угрозе здоровью населения».
Это подтверждается острой дискуссией, которая велась в нашей стране после принятия в 2001 г. Государственной Думой пакета законов, разрешающих ввоз в Россию отработанного ядерного топлива (ОЯТ) с зарубежных АЭС для его переработки и технологического хранения при определенных условиях.
Острота проблемы нарастает с каждым днём.
Загрязнение природных вод
Вода - самое распространённое неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоёмах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Потери 10-20% воды живыми организмами приводят к их гибели. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные частички. Сохраняется многолетняя тенденция нарастания загрязнения природных вод. Под загрязнением вод понимается снижение биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. В России практически все водные объекты подвержены антропогенному влиянию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наибольшей антропогенной нагрузке повергается Волга со своими притоками Камой и Окой. Качество вод Волжского бассейна не соответствует гигиеническому, рыбохозяйствен-ному и другим нормативам.
Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных её выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят всё более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Из других загрязнителей надо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных ферм, и стоки животноводческих ферм. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжёлые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.
Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоёмов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоёмов для борьбы с вредителями, поступления в водоёмы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоёмы отходов предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Так называемыми «неточечными» загрязнителями могут быть городские канализационные коллекторы недостаточной пропускной способности, которые переполняются от проливных дождей и несут разлившиеся токсические вещества и неочищенные сточные воды в ручьи и реки. Сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоёме. Одним из видов загрязнения водоёмов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоём. Это приводит к повышению в нём температуры воды. С повышением температуры начинает уменьшаться количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие. В загрязнённой воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний. В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Происходит ежегодный прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы. При сохранении таких темпов потребления и с учётом прироста населения и объёмов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.
Загрязнение морской среды
За последнее время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мировою океана.
Местные загрязнения морей бытовыми и промышленными стоками. Существовавшее с давних времен тяготение людей к заселению морских побережий привело к тому, что в настоящее врем и в прибрежных зонах находится 60% всех крупных городов с населением свыше миллиона человек в каждом.
На берегах, например, Средиземного моря расположены страны с населением 250 млн. человек. Ежегодно предприятия приморских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных неочищенных отходов, сюда же сливаются неочищенные канализационные воды. Огромные массы ядовитых веществ выносят в море крупные реки. Неудивительно, что в 100 мл морской воды, взятой близ Марселя, было обнаружено 900 тыс. кишечных палочек, связанных с фекалием. В Испании запрещено пользоваться для купания многими пляжами и бухтами.
С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них сброс в моря промышленных и бытовых стоков достиг такого объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха курортов и пляжей. В наиболее сильной форме это проявляется в бухтах и заливах, где ограничен обмен воды с открытым морем.
Для борьбы с загрязнением моря близ городов во многих из них сточные воды выбрасывают по специальным многокилометровым трубопроводам далеко от берегов и на большой глубине. Однако эта мера не дает кардинального решения вопроса, так как общее количество сбрасываемых в море загрязнений от этою не уменьшается.
Общее загрязнение Мирового океана нефтью и радиоактивными веществами. Основным загрязнителем морей, значение которого быстpo возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из-под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т. д.
О масштабах загрязнения можно судить по следующим показателям. В Мировой океан сбрасывается нефти примерно 5-10 млн. т в год. В нескольких милях от Санта-Барбары в Калифорнии во время бурения морского дна (1969) случилась авария, в результате чего скважина начала выбрасывать в море до 100 тыс. л нефти в сутки. За несколько суток тысячи квадратных километров были покрыты нефтью. Подобные аварии - явление нередкое; они происходят в тех или иных районах Мирового океана почти регулярно, заметно увеличивая загрязненность последнего.
Загрязнение морей и океанов наносит огромный вред. От нефти гибнут многие водные животные, в том числе ракообразные и рыба. Очень часто рыба, остающаяся живой, не может быть использована из-за сильного нефтяного запаха и неприятного привкуса. От нефти ежегодно погибают миллионы водоплавающих птиц; число их только у берегов Англии достигает 250 тыс. Известен случай, когда в результате загрязнения нефтью у берегов Швеции погибло 30 тыс. уток-морянок. Нефтяная пленка есть даже в антарктических водах, здесь от нее гибнут тюлени и пингвины.
Нефтяные «плавучие острова» странствуют по океаническим и морским течениям или приплывают к берегам. Нефть делает непригодными пляжи, превращает побережья многих стран в пустыни. Такими стали многие участки западных берегов Англии, куда Гольфстрим приносит нефть из Атлантики. Нефть погубила многие европейские курорты.
С целью предотвращения прогрессирующего загрязнения вод Мирового океана Межправительственная морская консультативная организация по вопросам морского судоходства (ИМКО) разработала Международную конвенцию по предотвращению загрязнения моря нефтью, которую подписали главнейшие морские державы, в том числе и Россия. Согласно конвенции, в частности, все морские районы в пределах 50 миль от берега являются запретными зонами, где не допускается слив нефти в море.
Однако в области охраны морских вод существует много нерешенных вопросов, касающихся главным образом обезвреживания береговых сточных вод и дальнейшего оборудования судов устройствами и системами сбора отходов (нефтеостатков, мусора и др.) и сдаче их на плавучие и береговые сооружения для очистки, утилизации и уничтожения.
Большую опасность представляет загрязнение Мирового океана активными веществами. Опыт показал, что в результате произведенного США в Тихом океане взрыва водородной бомбы (1954) район в 25 тыс. 600 км2 обладал смертоносным излучением. За полгода площадь заражения достигла 2,5 млн. км2, этому способствовало течение.
Заражению радиоактивными веществами подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды, а некоторых рыб, представляющих собой одно из высших звеньев в цепи питания, даже в 50 тыс. раз.
Животные сохраняют зараженность долго, в результате чего планктон может быть заражен в чистой воде. Радиоактивные рыбы заплывают очень далеко от места заражения.
Заключенный в 1963 г. Московский Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой прекратил прогрессировавшее массовое радиоактивное заражение Мирового океана. Однако источники этого загрязнения сохранились в виде заводов по очистке урановой руды и переработке ядерного горючего, атомных электростанций, реакторов. Важной проблемой является способ захоронения радиоактивных отходов. Установлено, что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимое распространяется в воде. Необходимы дополнительные научные исследования и разработка способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.
Кроме вышеперечисленных типов загрязнения, также существует загрязнение мирового океана пластиковыми бытовыми отходами.
Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна
На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен - по два в Тихом и Атлантическом океанах, и одно - в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов. Руководитель морских исследований Кара Лавендер Ло из Ассоциации морского образования (Sea Education Association; SEA) возражает против термина «пятно», поскольку по своему характеру - это разрозненные мелкие куски пластика. Пластиковый мусор опасен ещё и тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов.
Практические методы борьбы с данным типом загрязнения пока не разработаны и ведется мониторинг загрязнений.
На сегодняшний день по проблеме загрязнения атмосферного воздуха на международном, глобальном уровне, был подписан целый ряд договоров, и в частности т.н. Монреальский договор, Рамочная Конвенция ООН по изменению климата, экологическое законодательство государств. Одним из распространенных способов контроля парниковых выбросов (прежде всего - диоксида углерода), стали углеродные квоты, предполагающие, что каждый участник экономической деятельности (промышленное предприятие, транспортная компания) выкупает для себя право произвести выбросы в строго определенном объеме, превышение которого приведет к суровым штрафным санкциям. Средства же, поступающие от продажи углеродных квот, должны тратиться на преодоление последствий глобального потепления.
На уровне конкретных источников вредных выбросов должны предприниматься меры по предотвращению или хотя бы снижению загрязнения воздуха.
Основным методом борьбы с кислотными дождями на данный момент является установка дорогостоящих фильтрующих установок на предприятиях, с целью недопущения выбросов кислотных оксидов в атмосферу.
Для борьбы с опустыниванием применяются методы лесовосстановления, однако процесс опустынивания планеты продолжается и полностью остановить его пока не удается, так как скорость вырубки превышает скорость роста новых лесов.
В борьбе с загрязнением бытовыми отходами применяются утилизационные и ликвидационные методы, при этом наибольшее распространение получили методы:
) Складирование на полигонах
) Сжигание
) Компостирование.
Для уменьшения загрязнения пресных вод разрабатываются технологии перехода промышленных предприятия на оборотное водоснабжение.
В борьбе с загрязнениями морской воды в основном используются методы механической очистки, мониторинга, а также разбавления отходов.
Таким образом, несмотря на отдельные успехи в деле сохранения природы мировым сообществом, государствам мира необходимо продолжить и усилить сотрудничество для решения глобальных и региональных проблем.
Список использованной литературы
) Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. Человек - Экономика - Биота - Среда: учебник для студентов вузов - 3 - е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2006.
) Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Учебное пособие для вузов. - Ростов /на/Дону. Феникс, 2005.
) Павлов А. Н. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. Учеб. пособие/А. Н. Павлов. - М.: Высшая шк., 2005. - 343 с.: ил.
) Акимова Т.В. Экология. Природа-Человек-Техника.: Учебник для студентов техн. направл. и специал. вузов/ Т.А.Акимова, А.П.Кузьмин, В.В.Хаскин..- Под общ. ред. А.П.Кузьмина; Лауреат Всеросс. конкурса по созд. новых учебников по общим естественнонауч. дисципл. для студ. вузов. М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2006
) Одум Ю. Экология т.т. 1,2. Мир,2006.
) Экология: Учебник для студентов высш. и сред. учеб. заведений, обуч. по техн. спец. и направлениям/Л.И.Цветкова, М.И.Алексеев, Ф.В.Карамзинов и др.; под общ. ред. Л.И.Цветковой. М.: АСБВ; СПб.: Химиздат, 2007.- 550 с.
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Реферат
По оценкам ученых, человечество в настоящее время живет за счет будущих поколений, которым уготованы гораздо худшие условия жизни, что неизбежно повлияет на состояние их здоровья и социальное благополучие. Чтобы избежать этого, людям нужно научиться существовать только на "проценты" с основного капитала – природы, не расходуя сам капитал.
Начиная с ХХ века, этот капитал растрачивается неуклонно возрастающими темпами, и к настоящему времени природа Земли изменена настолько, что вот уже несколько десятилетий на международном уровне обсуждаются глобальные экологические проблемы. В используемой экосистеме даже новейшие технологии рационального природопользования не позволяют сохранить биоразнообразие. Для этой цели необходимы особо охраняемые природные территории (ООПТ), в которых хозяйственная деятельность полностью запрещена или ограничена. Площадь ООПТ в России в 20 и более раз меньше, чем в развитых странах. А чтобы сохранить флору и фауну нашей страны в нынешнем состоянии, нужно увеличить территорию, занимаемую ООПТ, хотя бы в 10-15 раз.
Цель работы – рассмотреть экологические проблемы и пути их решения.
Современные проблемы охраны природы
Исходными причинами появившихся в конце XX в. глобальных экологических проблем были демографический взрыв и одновременная научно-техническая революция.
Численность населения Земли была равной 2,5 млрд. человек в 1950 г., удвоилась в 1984 г. и достигнет 6,1 млрд. в 2000 г. Географически рост населения Земли неравномерен. В России с 1993 г. численность населения снижается, но растет в Китае, странах юга Азии, во всей Африке и Латинской Америке . Соответственно, за полвека в 2,5–3 раза возросли пространства, отнятые у природы посевными площадями, жилыми и общественными постройками, железными и автомобильными дорогами, аэропортами и морскими пристанями, огородами и свалками.
В то же время научно-техническая революция дала человечеству обладание атомной энергией, которая, кроме блага, привела к радиоактивному загрязнению обширных территорий. Возникла реактивная скоростная авиация, разрушающая озоновый слой атмосферы. В десятки раз увеличилось количество автомашин, загрязняющих выхлопными газами атмосферу городов. В сельском хозяйстве кроме удобрений широко стали применяться различные яды – пестициды, смыв которых загрязнил поверхностный слой воды всего Мирового океана.
Все это привело к возникновению многих крупных экологических проблем. Глобальные экологические проблемы есть объективный результат взаимодействия нашей цивилизации и окружающей среды в эпоху промышленного развития. Началом этой эпохи принято считать 1860г., примерно в это время в результате бурного развития евро-американского капитализма произошел выход тогдашней промышленности на новый уровень. Глобальные экологические проблемы делят на несколько групп, тесно связанных друг с другом:
· демографическая проблема (негативные последствия роста численности населения в 20-м в.);
· энергетическая проблема (дефицит энергии порождает поиск новых ее источников и связанным с их добычей и использованием загрязнением);
· пищевая проблема (необходимость достижения полноценного уровня питания всякого человека ставит вопросы в области сельского хозяйства и использования удобрений);
· проблема сохранения природных ресурсов (сырьевые и минеральные ресурсы истощаются еще с бронзового века, актуально сохранение генофонда человечества и биологического разнообразия, пресная вода и кислород атмосферы ограничены);
· проблема защиты окружающей среды и человека от действия вредных веществ (известны печальные факты массового выбрасывания китов на побережье, ртутных, нефтяных и т.п. катастроф и ими вызванных отравлений).
В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,7°С. Температура подледной воды в районе Северного полюса возросла почти на два градуса, вследствие чего началось подтаивание льда снизу.
Не исключено, что это потепление частично имеет естественный природный характер. Однако скорость потепления заставляет признать роль антропогенного фактора в этом явлении. Сейчас человечество сжигает ежегодно 4,5 млрд. тонн угля, 3,2 млрд. тонн нефти и нефтепродуктов, а также природный газ, торф, горючие сланцы и дрова. Все это превращается в углекислый газ, содержание которого в атмосфере возросло с 0,031% в 1956 г. до 0,035% в 1996 г (9. С. 99). и продолжает расти. Кроме того, резко увеличились выбросы в атмосферу другого парникового газа – метана.
Сейчас большинство климатологов мира признает роль антропогенного фактора в потеплении климата. За последние 10-15 лет проведено много исследований и совещаний, которые показали, что подъем уровня Мирового океана действительно происходит, со скоростью 0,6 мм в год, или 6 см за столетие. В то же время вертикальные поднятия или опускания береговых линий достигают 20 мм в год.
В настоящее время главными экологическими проблемами, возникшими под влиянием антропогенной деятельности, стали: нарушение озонового слоя, вырубка лесов и опустынивание территорий, загрязнение атмосферы и гидросферы, выпадение кислотных дождей, уменьшение биологического разнообразия. В связи с этим необходимы самые широкие исследования и глубокий анализ изменений в области глобальной экологии, что могло бы помочь в принятии кардинальных решений на самом высоком уровне с целью сокращения ущерба природным условиям и обеспечения благоприятной среды обитания.
Современное состояние и охрана атмосферы, водных ресурсов, почвы, растительности
Охрана атмосферы регулируется, прежде всего, Конвенцией о трансграничном загрязнении воздуха (1979 г.), Монреальскими (1987 г.) и Венскими (1985 г.) соглашениями по озоновому слою, а также протоколами о контроле над выбросами серы и окислов азота.
Особое место среди международных конвенций и соглашений по охране воздушного бассейна имел Московский договор 1963 г. о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, заключенный между СССР, США и Англией, другие соглашения 70…90-х гг. об ограничении, сокращении и запрещении ядерного, бактериологического, химического оружия в различных средах и регионах. В 1996 г. в ООН торжественно подписан Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.
Современное международное сотрудничество в области охраны окружающей среды осуществляется на трех уровнях:
1. Расширение обмена опытом. Чем лучше охраняется природа на территории каждой страны, тем меньше потребуется сил и средств на международном уровне.
2. Разработка и осуществление мер по охране элементов природной среды в ограниченных зонах или географических районах при участии двух или нескольких стран (двухстороннее, субрегиональное или региональное сотрудничество).
3. Нарастание усилий всех стран мира в решении задач охраны окружающей среды. На этом уровне происходит разработка и осуществление общечеловеческих природоохранных мероприятий.
Современный этап международного природоохранного движения завершается оформлением механизмов и процедур реализации решений Всемирного форума в Рио-де-Жанейро. В XXI в. человечество входит с ясным пониманием жизненной значимости экологических проблем и с обоснованной уверенностью в их решении во благо всех народов мира и природы Земли. Общество может жить и развиваться только внутри биосферы и за счет ее ресурсов, поэтому оно жизненно заинтересовано в ее сохранении. Человечество должно сознательно ограничить свое воздействие на природу, чтобы сохранить возможность дальнейшей эволюции.
Рациональное использование и охрана животных
Закон Российской Федерации об охране и использовании животного мира определяет следующие виды деятельности: рыболовство, охоту на птиц и животных, использование продуктов жизнедеятельности и полезных свойств животных, пользование животным миром в научных, культурно-просветительских, воспитательных, эстетических целях. Все они охватываются лицензированием. Лицензии на их пользование выдают органы охраны и использования животного мира, в частности, по диким животным – органы охотничьего надзора, по лову рыбы – органы Рыбнадзора.
Лицензии также выдаются министерством охраны природы в случае продажи животных или проектов их жизнедеятельности за пределы государства, а на вывоз лекарственного сырья еще и Минздравом России.
Лицензия имеет существенное значение не только как средство защиты окружающей природной среды, но и как один из способов регулирования природопользования.
Экологический кризис. Экологические катастрофы. Экологический мониторинг.
Экологический кризис биосферы, о котором говорят ученые, это кризис не природы, а человеческого общества. Среди главных проблем, обусловивших его возникновение, – объем антропогенного воздействия на природу в XX веке, приблизивший биосферу к пределу устойчивости; противоречия между сущностью человека и природой, его отчуждение от природы; продолжение развития "цивилизации потребления" – роста необязательных потребностей людей и общества, удовлетворение которых ведет к повышению избыточной техногенной нагрузки на окружающую среду.
Усилия по охране окружающей среды во всех странах предпринимаются, однако, локально в рамках общепринятой парадигмы о "неправильном ведении хозяйства". Считается возможным исправить ситуацию вложением дополнительных средств в усовершенствование технологий. Движение "зеленых" выступает за запреты атомной, химической, нефтедобывающей, микробиологической и других отраслей промышленности. Ученые и практики экологии в большинстве своем занимаются не "познанием экономики природы", а разработкой частных вопросов – технологии снижения выбросов и сбросов предприятий, подготовкой норм, правил и законов. Нет согласия ученых в анализе причин и последствий "парникового эффекта", "озоновых дыр", в определении допустимых границ изъятия природных ресурсов и роста народонаселения на планете. Панацеей от глобального парникового эффекта на международном уровне признано снижение выбросов углекислого газа, что потребует многомиллиардных затрат, но, как будет ниже показано, не решит проблемы, а бессмысленные затраты средств только усугубят кризис.
Парниковый эффект и "озоновые дыры"
Парниковый эффект, как полагают некоторые ученые, – это современный физико-химический процесс нарушения теплового баланса планеты с ускоряющимся ростом температуры на ней. Принято считать, что этот эффект вызван накоплением в атмосфере Земли "парниковых газов", образующихся, в основном, в процессе сжигания органического топлива. Инфракрасное (тепловое) излучение поверхности Земли не уходит в космическое пространство, а поглощается молекулами этих газов, и его энергия остается в атмосфере Земли.
За последние сто лет средняя температура поверхности Земли возросла на 0.8° С. В Альпах и на Кавказе ледники уменьшились в объеме наполовину, на горе Килиманджаро – на 73%, а уровень Мирового океана повысился не менее чем на 10 см. По оценке Всемирной метеорологической службы, уже к 2050 г. концентрация двуокиси углерода в атмосфере Земли возрастает до 0.05%, а повышение средней температуры на планете составит 2-3.5° С. Результаты такого процесса точно не прогнозируются. Предполагается повышение уровня Мирового океана на 15-95 см с затоплением плотно населенных районов речных дельт в Западной Европе и Юго-Восточной Азии, сдвиг климатических поясов, изменение направления ветров, океанских течений (включая Гольфстрим) и количества осадков.
Сокращение площади ледников в горах уменьшит среднее значение альбедо Земли (коэффициент отражения лучей Солнца от поверхности), таяние вечной мерзлоты на болотистых равнинах Восточной Сибири даст выброс в атмосферу накопленного там метана, подъем температуры океана приведет к выбросу растворенного углекислого газа и повышению влажности на планете. Все эти факторы будут ускорять и увеличивать парниковый эффект.
Устойчивость биосферы обеспечивается только в том случае, если скорость поглощения углерода биотой пропорциональна скорости его прироста в окружающей среде. Такое равновесие нарушено. Ситуация усугубляется снижением площади фотосинтеза из-за уничтожения лесов (например, в долине р. Амазонка) и сокращением массы фитопланктона в Мировом океане. При росте концентрации углекислого газа в атмосфере должен ускориться процесс роста биомассы, но учеными отмечено, что в начале прошлого века биота суши перестала поглощать избыток углерода из атмосферы и, более того, сама начала его выбрасывать. Нарушен признак стационарных систем – принцип Ле Шателье-Брауна: "При внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении ослабления эффекта внешнего воздействия".
Еще один глобальный эффект – разрушение озонового слоя Земли. Озоновый слой – это воздух на высотах 7-18 км с высокой концентрацией озона O3, поглощающего губительное для живого ультрафиолетовое излучение (УФИ) Солнца. При его истощении возрастает поток УФИ на поверхности Земли, что будет приводить к поражению глаз и подавлению иммунной системы людей, снижению урожайности растений.
Основной причиной снижения концентрации озона считаются выбросы в атмосферу хлор- и фторсодержащих соединений: фреон из холодильной техники, распылители косметики (другая гипотеза – изменение магнитного поля Земли, обусловленное человеческой деятельностью). Реально наблюдаемый результат – "озоновые дыры" над Антарктидой (максимальное снижение концентрации озона – в 3 раза), над Арктикой, Восточной Сибирью и Казахстаном.
В последнее время, по мере усиления технической мощи человечества, процесс эволюции переносится в область минералов, изменяется состав почвы, воды и воздуха. Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы. Например, участились мощные землетрясения. За первую половину XX века было отмечено 15 землетрясений мощностью свыше 7 баллов (погибли 740 тыс. чел.), а во второй половине – 23 (погибли более миллиона человек). В последние десятки лет землетрясения техногенного характера отмечены в несейсмических районах (Татарстан, Ставрополье). Увеличивается число мощных ураганов, цунами, тайфунов, катастрофических разливов рек (Рейн, Лена).
Интенсификация человеческой деятельности ведет к нарушению экосистем биосферы. Из 150 млн. км2 площади суши под прямым контролем человека (агропромышленные комплексы, города, полигоны, дороги, добыча ископаемых и т.д.) находится 28%. Это приводит к сокращению площади лесов (в начале эпохи земледелия площадь лесов составляла 75% суши, а сейчас – 26%, опустыниванию ( средняя скорость – 2600 га/ч), обезвоживанию рек и морей.
Происходит отравление почвы "кислотными дождями", загрязнение ее тяжелыми элементами и выбросами других вредных веществ. Нарастают эрозия почвы, потери ею гумуса, засоление. Ежегодно 20 млн. га земли теряют продуктивность в результате эрозии и наступления песков.
Мировой океан – важнейший регулятор процессов в биосфере и источник биоресурсов страдает от загрязнения нефтепродуктами. Их пленка нарушает фотосинтез, приводит к гибели икры, рыб, птиц и других животных. Ежегодно за счет утечек с судов, аварий и выноса реками в Мировой океан попадает 12-15 млн. т нефти, что приводит к суммарному загрязнению площади в 150 млн. км2 из общей – 361 млн. км2.
За 2000 лет нашей эры исчезло 270 видов крупных млекопитающих и птиц, а третья часть из них – за прошлый век (пиренейский горный козел, берберский лев, японский волк, сумчатый волк и пр.). Но каждый вид живого связан с другими видами, поэтому с исчезновением вида всегда происходит перестройка во всей системе. По прогнозам ученых, к концу текущего века в разных странах Европы и Америки исчезнет 50-82% сухопутных видов обитателей Земли.
Причины экологического кризиса
В литературе в качестве причин кризиса рассматривается рост населения Земли и его научно-технической мощи. Это порождает иллюзию, что "разумное управление хозяйством", экологическое образование, управление рождаемостью или Всемирное правительство смогут предотвратить развитие кризиса. Чтобы развеять это заблуждение, рассмотрим причины экологического кризиса, разделив их на три группы: научно-технические, биолого-психологические и социально-политические.
Основные причины деградации биосферы – чрезмерное изъятие живых и минеральных ресурсов планеты и ее отравление техногенными отходами человеческой деятельности.
Биосфера может сохранять устойчивость при изъятии примерно до 1% чистой первичной ее продукции. Как показали расчеты В.Б. Горшкова, производство биомассы во всей биосфере в энергетическом эквиваленте соответствует мощности 74 ТВт (74*1012 Вт), а человек забирает в свой антропогенный канал использования биопродукции свыше 16 ТВт, то есть 20%. Извлечение биопродукции из естественного кругооборота веществ разрушает системные связи в пищевых цепочках и обедняет видовой состав естественных биоценозов.
Таким образом, одна из причин и составляющих экологического кризиса состоит в примерно двадцати кратном превышении потребления человечеством продукции биосферы над допустимым для стабильных биосистем уровнем.
Под экологической катастрофой понимается природная аномалия, нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человека, либо авария технического устройства, приводящая к неблагоприятным катастрофическим изменениям природной среды, массовой гибели живых организмов и экономическому ущербу.
В последнее время в связи с разработкой теории устойчивого развития все чаще используется термин социально-экологическая катастрофа, под которой понимается событие, угрожающее жизнеспособности населения на той или иной территории, продуцируемое разными источниками риска.
Согласно современным научным представлениям, к социально-экологической катастрофе ведут следующие процессы:
1. истощение природных ресурсов ("коллапс" промышленного и сельскохозяйственного производства);
2. генетическое вырождение населения в силу прямого или косвенного (через мутации болезнетворных микроорганизмов) воздействия химического загрязнения;
3. превышение экологической ёмкости региональных экосистем.
Таким образом, к понятию "экологическая катастрофа" могут быть отнесены:
Разрушительные и необратимые изменения природных экосистем;
Различные неблагоприятные последствия таких изменений для социума;
Значительные нарушения территориальных комплексов населения и хозяйства с их природной и этнокультурной основой.
Территориальные комплексы населения и хозяйства могут при этом иметь разные размеры – от отдельного населенного пункта до государства и группы государств.
Система критериев оценки экологического неблагополучия может быть разделена на четыре группы, учитывающие следующие характеристики:
Негативные изменения окружающей природной среды;
Реакция здоровья населения на изменения среды;
Ухудшение условий хозяйственной и иной деятельности человека.
При определении экологического статуса конкретной территории эти критерии используют с учетом региональных природных, хозяйственных, исторических, этнических и других ее особенностей, а также географического положения территории (для учета влияния соседних территорий на состояние её природной среды).
Для экологических катастроф техногенного происхождения применяют следующую классификацию:
Катастрофы, связанные с загрязнением природной среды;
Катастрофы, связанные с механическими нарушениями природной среды;
Катастрофы, связанные с потерей генофонда и биоразнообразия.
Существует целый ряд экологических катастроф, порождаемых чисто природными явлениями. По генезису они принадлежат к солнечно-космическим, климатическим и гидрологическим, геолого-геоморфологическим, биогеохимическим и биологическим. К наиболее типичным из них следует отнести ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы, землетрясения, сели, оползни, обрушения, наводнения и др. Следует отметить, что часто техногенные экологические катастрофы возникают в результате природных. Например, это может быть разрушение АЭС вследствие землетрясения с последующим радиоактивным загрязнением природной среды.
На глазах всего одного поколения исчезает море. Исчезает Арал – праматерь многих народов, и спасти его может только человек.
Под экологическим мониторингом следует понимать организованный мониторинг окружающей природной среды, при котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т. д.), а также оценка состояния и функциональной ценности экосистем, во-вторых, создаются условия для определения корректирующих воздействий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.
В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями, мониторинг включает несколько основных процедур:
Выделение (определение) объекта наблюдения;
Обследование выделенного объекта наблюдения;
Составление информационной модели для объекта наблюдения;
Планирование измерений;
Оценка состояния объекта наблюдения и идентификации его информационной модели;
Прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
Представление информации в удобной для пользователя форме и доведение ее до потребителя.
Заключение
Чтобы принимать долгосрочные решения, необходимо обратить внимание на принципы, определяющие устойчивое развитие, а именно:
Стабилизация численности населения;
Переход к более энерго и ресурсосберегающему образу жизни;
Развитие экологически чистых источников энергии;
Создание малоотходных промышленных технологий;
Рециклизация отходов;
Создание сбалансированного сельскохозяйственного производства, не истощающего почвенные и водные ресурсы и не загрязняющего землю и продукты питания;
Сохранение биологического разнообразия на планете.
Так же важным шагом в исправлении сложившейся экологической ситуации – это нахождение нового источника энергии. Ведь это поможет решить главную проблему – загрязнение атмосферы. Химическое топливо – сегодня единственный экономически выгодный источник энергии. Однако, не самый экологически чистый, к тому же минеральное топливо рано или поздно будет исчерпано на столько, что его не будет хватать человечеству с их потребностями (если, конечно, к тому времени человечество не исчезнет вследствие своих действий на Земле). Поэтому необходимо искать новый источник энергии, и этот источник должен быть не просто экологически чистым, но и выгодным с экономической точки зрения. Конечно, уже сегодня существуют альтернативные источники энергии: электромобиль, двигатель на воде, на спирте и многие другие. Но они не перспективны, так как, либо они не выгодны в экономическом отношении, либо у них низкий КПД. В любом случае прогресс постоянно движется вперёд, поэтому необходимо как усовершенствовать старое, так и изобретать новое.
Список литературы
2. Алимов А.Ф. Варианты решения экологических проблем // Спасение. – 2003. – № 6.
3. Анцев Г.В., Елфимов B.Г., Сарычев В.А. О приближении глобальной экологической катастрофы // Мониторинг – 2000. – № 1.
4. Алексеев В.П. Природа и общество: этапы взаимодействия // Экология и жизнь. – 2002. – № 2.
5. Снуриков А.П. Рациональное природопользование. – М.: Наука, 1996.
Впервые термин «экология» был введен в оборот немецким биологом Эгеккелем (1834-1919) в 1866 г. под которым понималась наука о взаимоотношении живых организмов с окружающей средой. В настоящее время этот термин приобрел новое значение и отражает по существу идеи социальной экологии - науки, изучающей проблемы взаимодействия общества и окружающей .
В настоящее время перед современным человечеством стоят две основные опасности - опасность того, что оно уничтожим себя в огне ядерной войны, и опасность экологической катастрофы, которая сегодня стала реальностью. Подтверждением тому является авария на Чернобыльской , отрицательные последствия которой будут сказываться на будущих поколениях людей. Уже сейчас рождаются дети с серьезными изъянами и патологическими изменениями, увеличивается количество людей с онкологическими заболеваниями и заболеваниями щитовидной железы. Ухудшение экологической ситуации связано с тем обстоятельством, что человечество ежегодно извлекает из недр Земли свыше 100. млрд. тонн различных минеральных ресурсов. Преобладающая их часть - от 70 до 90% - превращается в разного рода отходы производства, загрязняющие окружающую среду, что приводит к гибели растительного и животного мира.
Одной из серьезных проблем сегодня является сокращение имеющихся запасов полезных ископаемых, а также увеличение в перспективе численности населения нашей планеты. Согласно специалистам ООН, в XXI веке темпы роста мирового народонаселения несколько замедлятся, но абсолютный прирост будет продолжаться, и население мира составит к 2005 году - 6 млрд. человек, к 2050 году - 10 млрд. человек, а к 2100 году - 14 млрд. чел. Этого количества населения будет достаточно для того, чтобы уничтожить все экосистемы планеты.
Нынешнюю экологическую ситуацию можно охарактеризовать как критическую. Она приобрела глобальный характер и решение ее возможно только посредством совместных усилий правительств всех цивилизованных стран мира.
Важной мерой на пути решения современных экологических проблем является экологизация производства:
- развитие безотходных технологий на основе замкнутых циклов;
- комплексная переработка сырья;
- использование вторичных ресурсов;
- поиск новых источников энергии;
- широкое внедрение биотехнологий;
- обязательная экологическая экспертиза новых производственных проектов;
- развитие экологически обоснованных форм ведения сельского хозяйства при постоянном отказе от пестицидов и др.
Важным направлением улучшения современной экологической ситуации является также разумное самоограничение в расходовании ресурсов, особенно энергетических источников, имеющих для жизни важнейшее значение.
Еще одной мерой решения экологической проблемы является формирование в обществе экологического сознания. Экологическое и должны быть поставлены на государственный уровень, а применительно к вузовскому образованию стать важнейшим элементом подготовки специалистов любого профиля.
Введение
Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде. Между тем решение (если оно еще возможно) таких грозных глобальных проблем, как экологические, требует неотложных энергичных совместных усилий международных организаций, государств, регионов, общественности.
За время своего существования и особенно в XX веке человечество ухитрилось уничтожить около 70 процентов всех естественных экологических (биологических) систем на планете, которые способны перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности, и продолжает их "успешное" уничтожение. Объем допустимого воздействия на биосферу в целом превышен сейчас в несколько раз. Более того, человек выбрасывает в окружающую среду тысячи тонн веществ, которые в ней никогда не содержались и которые зачастую не поддаются или слабо поддаются переработке. Все это приводит к тому, что биологические микроорганизмы, которые выступают в качестве регулятора окружающей среды, уже не способны выполнять эту функцию.
Как утверждают специалисты, через 30 - 50 лет начнется необратимый процесс, который на рубеже XXI - XXII веков приведет к глобальной экологической катастрофе. Особо тревожное положение сложилось на Европейском континенте. Западная Европа свои экологические ресурсы в основном исчерпала и соответственно использует чужие.
В европейских странах почти не осталось нетронутых биосистем. Исключение составляет территория Норвегии, Финляндии, в какой-то степени Швеции и, конечно, евразийской России.
На территории России (17 млн. кв. км) имеется 9 млн. кв. км нетронутых, а значит, работающих экологических систем. Значительная часть этой территории - тундра, которая биологически малопродуктивна. Зато российская лесотундра, тайга, сфагновые (торфяные) болота - это экосистемы, без которых невозможно представить нормально действующую биоту всего Земного шара.
Россия, например, стоит на первом месте в мире по поглощению (благодаря своим обширным лесам и болотам) углекислоты - около 40 процентов.
Остается констатировать: в мире нет, пожалуй, ничего более ценного для человечества и его будущего, чем сохраняющаяся и пока работающая естественная экологическая система России при всей сложности экологической обстановки.
В России тяжелая экологическая обстановка усугубляется затянувшимся общим кризисным состоянием. Государственное руководство мало, что делает для ее исправления. Медленно развивается правовой инструментарий для защиты окружающей среды - экологическое право. В 90-е годы, правда, было принято несколько экологических законов, основным из которых стал закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды", действующий с марта 1992 года. Однако правоприменительная практика выявила серьезные пробелы, как и в самом законе, так и в механизме его реализации.
ЗАГРЯЗНЕНИЯ 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 дня 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 положительная 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-йонами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, цинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Особенно отчетливо это проявляется по отношению к подземным вода 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 поверхностные 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
том самоочищения (промывания) атмосферы. Основные кислотные агенты - разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.
Исследованиями в центральной части Европейской России установлено, что снеговые воды здесь имеют, как правило, близнейтральную или слабо щелочную реакцию. На этом фоне выделяются районы как кислотных, так и щелочных атмосферных осадков. Снеговые воды с нейтральной реакцией характеризуются низкой буферностъю (кислотонейтрализующей способностью) и поэтому даже незначительное повышение концентраций в приземной атмосфере оксидов серы и азота может привести к выпадению кислотных атмосферных осадков на обширных территориях. Прежде всего это касается крупных заболоченных низменностей, в которых происходят накопление загрязняющих веществ атмосферы вследствие проявления низинного эффекта аврального осаждения.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны 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.
Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных.
Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследованиями 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. В ряде случаев из-за наличия в воздухе большой массы рассеянных тонкодисперсных твердых аэрозолей здания, деревья и другие предметы на поверхности Земли не давали тени. Необходимо отметить, что в снеговых выпадениях многих районов Европейской России эколого-геохимическим картированием выявлены аномально высокие концентрации фтора, лития, сурьмы, мышьяка, ртути, кадмия и других тяжелых металлов, которые приурочены к узлам сочленения активных глубинных разломов и имеют, вероятно, природное происхождение. В случае сурьмы, фтора, кадмия такие аномалии имеют значительный размер.
Эти данные указывают на необходимость учета современной флюидной активности и других природных процессов в загрязнении приземной атмосферы Русской равнины. Имеются основания полагать, что в воздушных бассейнах Москвы, Санкт-Петербурга также присутствуют химические элементы (фтор, литий, ртуть и др.), поступающие с глубины по зонам активных глубинных разломов. Этому способствуют глубокие депрессионные воронки, обусловившие уменьшение гидростатического давления и подток снизу газоносных вод, а также высокая степень нарушенности подземного пространства мегаполисов.
Малоизученным, но важным в экологическом отношении природным процессом глобального масштаба являются фотохимические реакции в атмосфере и на поверхности Земли. Особенно это касается сильно загрязненной приземной атмосферы мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых часто наблюдаются смоги.
Следует учитывать воздействие на атмосферу космических тел в виде комет, метеоритов, болидов и астероидов. Тунгусское событие 1908 года показывает, что оно может быть интенсивным и иметь глобальный масштаб.
Природные загрязнители приземной атмосферы представлены главным образом оксидами азота, серы, углерода, метаном и другими углеводородами, радоном, радиоактивными элементами и тяжелыми металлами в газообразной и аэрозольной формах. Твердые аэрозоли выбрасываются в атмосферу не только обычными, но и грязевыми вулканами.
Специальными исследованиями установлено, что интенсивность аэрозольных потоков грязевых вулканов Керченского полуострова не уступает таковой "спящих" вулканов Камчатки. Результатом современной флюидной активности Земли могут быть сложные соединения типа предельных и непредельных полициклических ароматических углеводородов, сульфида карбонила, формальдегида, фенолов, цианидов, аммиаков. Метан и его гомологи зафиксированы в снеговом покрове над месторождениями углеводородов в Западной Сибири, Приуралье, на Украине. В урановой провинции Атабаска (Канада) по высоким концентрациям урана в хвое черной канадской ели обнаружена Уолластоунская биохимическая аномалия размером 3 000 км2, связанная с поступлением в приземной слой атмосферы урансодержащих газовых эманации по глубинным разломам.
При фотохимических реакциях образуются озон, серная и азотная кислоты, разнообразные фотооксиданты, сложные органические соединения и эквимолярные смеси сухих кислот и оснований, атомарный хлор. Фотохимическое загрязнение атмосферы заметно возрастает в дневное время и в периоды солнечной активности.
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. Главными антропогенными загрязнителями атмосферного воздуха кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод. Тяжелые металлы находятся в приземной атмосфере Подмосковья преимущественно в газообразном состоянии и поэтому их нельзя уловить фильтрами. Твердые взваленные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами, хлоридами. В снеговой пыли специально разработанными методами обнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжелых металлов, а также сплавы и металлы в самородном виде.
В Западной Европе приоритет отдается 28 особо опасным химическим элементам, соединениям и их группам. В группу органических веществ входят акрил, нитрил, бензол, формальдегид, стирол, толуол, винилхлорид, а неорганических - тяжелые металлы (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), газы (угарный газ, сероводород, оксиды азота и серы, радон, озон), асбест. Преимущественно токсическое действие оказывают свинец, кадмий. Интенсивный неприятный запах имеют сероуглерод, сероводород, стирол, тетрахлорэтан, толуол. Ореол воздействия оксидов серы и азота распространяется на большие расстояния. Вышеуказанные 28 загрязнителей воздуха входят в международный регистр потенциально токсичных химических веществ.
Основные загрязнители воздуха жилых помещений - пыль и табачный дым, угарный и углекислый газы, двуокись азота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющие вещества, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии. Японские исследователи показали, что бронхиальная астма может быть связана с наличием в воздухе жилищ домашних клещей.
По данным изучения пузырьков газа во льдах Антарктиды, содержание метана в атмосфере за последние 200 лет увеличилось. Измерения в начале 1980-х годов содержания угарного газа в воздушном бассейне штата Орегон (США) в течение 3,5 лет показали, что оно возрастало в среднем на 6 % в год. Имеются сообщения о тенденции повышения в атмосфере Земли концентрации углекислого газа и связанной с ней угрозы парникового эффекта и потепления климата. В ледниках вулканического района Камчатки обнаружены как современные, так и древние канцерогены (ПАУ, бенз(а)пирен и др.). В последнем случае они имеют, по-видимому, вулканическое происхождение. Закономерности изменений во времени атмосферного кислорода, имеющего наиболее важное значение для обеспечения жизнедеятельности, изучены слабо.
Обнаружено возрастание в атмосфере оксидов азота и серы зимой в связи с увеличением объёмов сжигания топлива и более частым образованием смогов в этот период.
Результаты режимного опробования снеговых выпадений в Подмосковье свидетельствуют как о синхронных региональных изменениях их состава во времени, так и о локальных особенностях динамики химического состояния приземной атмосферы, связанных с функционированием местных источников пылегазовыбросов. В морозные зимы в снеговом покрове увеличивалось содержание сульфатов, нитратов и соответственно кислотности снеговой воды. Снеговая вода начального периода зимы отличалась повышенным содержанием сульфат-, хлор- и аммоний-ионов. По мере выпадения снега к середине зимнего периода оно заметно (в 2-3 раза) снижалось, а затем снова и резко (до 4-5 раз для хлор-иона) увеличивалось. Такие особенности изменения химического состава снеговых выпадений во времени объясняются повышенной загрязненностью приземной атмосферы при первых снегопадах. По мере усиления ее "промытости" загрязненность снегового покрова уменьшается, снова увеличиваясь в периоды, когда снега выпадает мало.
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 расс матривается 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. Аэрозоли разделяются на первичные (выбрасываются из источников загрязнения), вторичные (образуются в атмосфере), летучие (переносятся на далекие расстояния) и нелетучие (отлагаются на поверхности вблизи зон пылегазовыбросов). Устойчивые и летучие тонкодисперсные аэрозоли (кадмий, ртуть, сурьма, йод-131 и др.) имеют тенденцию накапливаться в низинах, заливах и других понижениях рельефа, в меньшей степени на водоразделах.
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 своеобразной преградой для перемещения воздушных масс.
Выявлена тенденция совместного накопления в твердых взвешенных частицах приземной атмосферы Европейской России свинца и олова;
хрома, кобальта и никеля; стронция, фосфора, скандия, редких земель и кальция; бериллия, олова, ниобия, вольфрама и молибдена; лития, бериллия и галлия; бария, цинка, марганца и меда. Литий, мышьяк, висмут часто не сопровождаются повышенными содержаниями других микроэлементов. Высокие концентрации в снеговой пыли тяжелых металлов обусловлены как присутствием их минеральных фаз, образовавшихся при сжигании угля, мазута и других видов топлива, так и сорбцией сажей, глинистыми частицами газообразных соединений типа галогенидов олова. Выявленные особенности пространственно-временного распределения загрязняющих веществ следует учитывать при интерпретации наблюдательных данных о загрязнении воздуха.
Время "жизни" газов и аэрозолей в атмосфере колеблется в очень широком диапазоне (от 1 - 3 минут до нескольких месяцев) и зависит в основном от их химической устойчивости, размера (для аэрозолей) и присутствия реакционноспособных компонентов (озон, пероксид водорода и др.). Поэтому в трансграничных переносах загрязняющих веществ участвуют главным образом химические элементы и соединения в виде газов, не способных к химическим реакциям и термодинамически устойчивых в условиях атмосферы. Вследствие этого борьба с трансграничными переносами, являющимися одной из наиболее актуальных проблем защиты качества воздуха, сильно затруднена.
Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается главным образом по нормативному подходу. Величины ПДК 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. Недостатки нормативного подхода - ненадежность принятых значений ПДК и других показателей из-за слабой разработанности их эмпирической наблюдательной базы, отсутствие учета совместного воздействия загрязнителей и резких изменений состояния приземного слоя атмосферы во времени и пространстве. Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промьппленно-урбанизированных центрах. В качестве индикаторов химического состава приземной атмосферы можно использовать хвою, лишайники, мхи. На начальном этапе выявления очагов радиоактивного загрязнения, связанных с Чернобыльской аварией, изучалась хвоя сосны, обладающая способностью накапливать радионуклиды, находящиеся в воздухе. Широко известно покраснение игл хвойных деревьев в периоды смогов в городах.
Наиболее чутким и надежным индикатором состояния приземной атмосферы является снеговой покров, депонирующий загрязняющие вещества за сравнительно длительный период времени и позволяющий установить местоположение источников пылегазовыбросов по комплексу показателей. В снеговых выпадениях фиксируются загрязнители, которые не улавливаются прямыми измерениями или расчетными данными по пылегазовыбросам. Снегохимическая съёмка дает возможность оценить запасы загрязнителей в снеговом покрове, а также "мокрую" и "сухую" нагрузки на окружающую среду, которые выражаются в определении количества (массы) выпадений загрязняющих веществ в единицу времени на единицу площади. Широкому применению съёмки способствует то, что основные промышленные центры России находятся в зоне устойчивого снегового покрова.
К перспективным направлениям оценки состояния приземной атмосферы крупных промышлешго-урбанизированных территорий относится многоканальное дистанционное зондирование. Преимущество этого метода заключается в способности быстро, неоднократно и в "одном ключе" охарактеризовать большие площади. К настоящему времени разработаны способы оценки содержания в атмосфере аэрозолей. Развитие научно технического прогресса позволяет надеяться на выработку таких способов и в отношении других загрязняющих веществ.
Прогноз состояния приземной атмосферы осуществляется по комплексным данным. К ним прежде всего относятся результаты мониторинговых наблюдений, закономерности миграции и трансформации загрязняющих веществ в атмосфере, особенности антропогенных и природных процессов загрязнения воздушного бассейна изучаемой территории, влияние метеопараметров, рельефа и других факторов на распределение загрязнителей в окружающей среде. Для этого в отношении конкретного региона разрабатываются эвристичные модели изменения приземной атмосферы во времени и пространстве. Наибольшие успехи в решении этой сложной проблемы достигнуты для районов расположения АЭС.
Конечный результат применения таких моделей - количественная оценка риска загрязнения воздуха и оценка его приемлемости с социально-экономической точки зрения.
Опыт проведения снегохимической съемки свидетельствует о том, что мониторинг состояния воздушного бассейна наиболее эффективен в зоне устойчивого накопления загрязняющих веществ (низины и поймы рек, участки и районы, контролируемые аэродинамическими барьерами).
Оценка и прогноз химического состояния приземной атмосферы, связанного с природными процессами ее загрязнения, существенно отличаются от оценки и прогноза качества этой природной среды, обусловленного антропогенными процессами. Вулканической и флюидной активностью Земли, другими природными феноменами нельзя управлять. Речь может идти только о минимизации последствий негативного воздействия, которое возможно лишь в случае глубокого понимания особенностей функционирования природных систем разного иерархического уровня и прежде всего Земли как планеты. Необходим учет взаимодействия многочисленных факторов, изменчивых во времени и пространстве.
К главным факторам относятся не только внутренняя активность Земли, но и ее связи с Солнцем, Космосом. Поэтому мышление " простыми образами " при оценке и прогнозе состояния приземной атмосферы недопустимо и опасно.
Антропогенные процессы загрязнения воздушного бассейна в большинстве случаев поддаются управлению. Однако борьба с трансграничными переносами загрязняющих веществ в атмосфере может успешно вестись лишь при условии тесного международного сотрудничества, что представляет определенные трудности по разным причинам. Очень сложно оценивать и прогнозировать состояние атмосферного воздуха,
когда на него воздействуют и природные, и антропогенные процессы. Особенности такого взаимодействия пока еще изучены слабо.
Экологическая практика в России и за рубежом показала, что её неудачи связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбрать 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.
ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ.
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 вода характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами.
Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возможность 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 стратегическое значение
Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные воды 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 подземная 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 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 воды 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 промьшленно-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). На континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственнопитьевого водоснабжения.
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.
Набор веществ, загрязняющих воду, очень широкий, а формы их нахождения разнообразны. Главные загрязнители, связанные с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны. Отличие заключается в том, что в результате антропогенной деятельности в воду могут поступать значительные количества таких чрезвычайно опасных веществ, как пестициды, искусственные радионуклида. Кроме того, искусственное происхождение имеют многие патогенные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.
На территории Российской Федерации проблема загрязнения поверхностных 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 органическими 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.
Однако нарастающее количество не окисленных органических веществ в воде сдвигает процесс денитрификации вправо (в сторону образования азота,) что способствует уменьшению концентраций нитратов и нитритов.
На сельскохозяйственных территориях с высокой агронагрузкой выявлено заметное увеличение в поверхностных водах соединений фосфора, что является благоприятным фактором для эвтрофикации бессточных водоемов. Отмечается также возрастание в поверхностных и грунтовых водах устойчивых пестицидов.
Оценка состояния водной среды по нормативному подходу осуществляется путем сравнения присутствующих в ней загрязняющих веществ с их ПДК и другими нормативными показателями, принятыми для объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового водопользования.
Такие показатели начинают разрабатываться не только для выявления избыточного количества загрязняющих веществ, но и для установления дефицита в питьевой воде жизненно важных (эссенциальных) химических элементов. В частности, такой показатель в отношении селена имеется для стран ЕЭС.
Всеобщие усилия должны быть направлены главным образом на минимизацию негативных последствий.
Особенно сложно оценить и прогнозировать состояние водного объекта, когда на него влияют и природные, и антропогенные процессы.
Как показали исследования в Московском артезианском бассейне, такие случаи не являются редкостью.
РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Радиоактивное загрязнение представляет особую опасность для человека и среды его обитания. Это связано с тем, что ионизирующая радиация оказывает интенсивное и постоянное пагубное воздействие на живые организмы, а источники этой радиации широко распространены в окружающей среде. Радиоактивность - самопроизвольный распад атомных ядер, приводящий к изменению их атомного номера или массового числа и сопровождающийся альфа-, бета- и гамма-излучениями. Альфа-излучение - поток тяжелых частиц, состоящий из протонов и нейтронов. Он задерживается листом бумаги и не способен проникнуть сквозь кожу человека. Однако он становится чрезвычайно опасным, если попадает внутрь организма. Бета-излучение обладает более высокой проникающей способностью и проходит в ткани человека на 1 - 2 см. Гамма-излучение может задерживаться лишь толстой свинцовой или бетонной плитой.
Уровни земной радиации неодинаковы в разных районах и зависят от концентрации радионуклидов вблизи поверхности. Аномальные радиационные поля природного происхождения образуются при обогащении ураном, торием некоторых типов гранитов, других магматических образований с повышенным коэффициентом эманирования, на месторождениях радиоактивных элементов в различных породах, при современном привносе урана, радия, радона в подземные и поверхностные воды, геологическую среду. Высокой радиоактивностью часто характеризуются угли, фосфориты, горючие сланцы, некоторые глины и пески, в том числе пляжные. Зоны повышенной радиоактивности распределены на территории России неравномерно. Они известны как в европейской части, так и в Зауралье, на Полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-востоке. В большинстве геохимически специализированных на радиоактивные элементы комплексах пород значительная часть урана находится в подвижном состоянии, легко извлекается и попадает в поверхностные, подземные воды, затем в пищевую цепь. Именно природные источники ионизирующего излучения в зонах аномальной радиоактивности вносят основной вклад (до 70 %) в суммарную дозу облучения населения, равную 420 мбэр/год. При этом эти источники могут создавать высокие уровни радиации, влияющие в течение длительного времени на жизнедеятельность человека и вызывающие различные заболевания вплоть до генетических изменений в организме. Если на урановых рудниках ведется санитарно-гигиеническое обследование и принимаются соответствующие меры по охране здоровья сотрудников, то воздействие естественной радиации за счет радионуклидов в горных породах и природных водах изучено крайне слабо. В урановой провинции Атабаска (Канада) выявлена Уолластоунская биогеохимическая аномалия площадью около 3 000 км2, выраженная высокими концентрациями урана в хвое черной канадской ели и связанная с поступлением его
аэрозолей по активным глубинным разломам. На территории России
такие аномалии известны в Забайкалье.
Среди естественных радионуклидов наибольшее радиационно-генетическое значение имеют радон и его дочерние продукты распада (радий и др.). Их вклад в суммарную дозу облучения на душу населения составляет более 50 %. Радоновая проблема в настоящее время считается приоритетной в развитых странах и ей уделяется повышенное внимание со стороны МКРЗ и МКДАР при ООН. Опасность радона (период полураспада 3,823 суток) заключается в его широком распространении, высокой проникающей способности и миграционной подвижности, распаде с образованием радия и других высокорадиоактивных продуктов. Радон не имеет цвета, запаха и считается " невидимым врагом ", угрозой для миллионов жителей Западной Европы, Северной Америки.
В России радоновой проблеме начали уделять внимание лишь в последние годы. Территория нашей страны в отношении радона слабо изучена. Полученная в предыдущие десятилетия информация позволяет утверждать, что и в Российской Федерации радон широко распространен как в приземном слое атмосферы, подпочвенном воздухе, так и в подземных водах , включая источники питьевого водоснабжения.
По данным Санкт-Петербургского научно-исследовательского института радиационной гигиены, наибольшая концентрация радона и его дочерних продуктов распада в воздухе жилых помещений, зафиксированная в нашей стране, соответствует дозе воздействия на легкие человека 3-4 тысячи бэр в год, что превышает ПДК на 2 - 3 порядка. Предполагается, что вследствие слабой изученности радоновой проблемы в России возможно выявление высоких концентраций радона в жилых и производственных помещениях целого ряда регионов.
К ним прежде всего относятся радоновое "пятно", захватывающее Онежское озеро, Ладожское и Финский залив, широкая зона, прослеживающаяся от Среднего Урала в западном направлении, южная часть Западного Приуралья, Полярный Урал, Енисейский кряж, Западное Прибайкалье, Амурская область, северная часть Хабаровского края, Чукотский полуостров.
Особенно актуальна радоновая проблема для мегаполисов и крупных городов, в которых имеются данные о поступлении радона в подземные воды и геологическую среду по активным глубинным разломам (Санкт-Петербург, Москва).
Каждый житель Земли в последние 50 лет подвергся облучению от радиоактивных осадков, вызванных ядерными взрывами в атмосфере в связи с испытаниями ядерного оружия. Максимальное количество этих испытаний имело место в 1954 - 1958 г.г. и в 1961 - 1962 г.г.
Существенная часть радионуклидов при этом выбрасывалась в атмосферу, быстро разносилась в ней на большие расстояния и в течение многих месяцев медленно опускалась на поверхность Земли.
При процессах деления атомных ядер образуется более 20 радионуклидов с периодами полураспада от долей секунды до нескольких миллиардов лет.
Второй антропогенный источник ионизирующего облучения населения – продукты функционирования объектов атомной энергетики.
Хотя при нормальной работе АЭС выбросы радионуклидов в окружающую среду незначительны, Чернобыльская авария 1986 года показала чрезвычайно высокую потенциальную опасность атомной энергетики.
Глобальный эффект радиоактивного загрязнения Чернобыля обусловлен тем, что при аварии радионуклиды были выброшены в стратосферу и уже в течение нескольких суток были зафиксированы в Западной Европе, затем в Японии, США и других странах.
При первом неконтролируемом взрыве на Чернобыльской АЭС в окружающую среду поступали очень опасные при попадании в организм человека сильно радиоактивные "горячие частицы", представляющие собой тонкодисперсные фрагменты графитовых стержней и других конструкций атомного реактора.
Образовавшееся радиоактивное облако накрыло огромную территорию. Общая площадь загрязнения в результате Чернобыльской аварии цезием-137 плотностью 1 -5Ки/км2 только на территории России в 1995 году составила около 50 000 км2.
Из продуктов деятельности АЭС особую опасность представляет тритий, накапливающийся в оборотной воде станции и поступающий затем в водоем-охладитель и гидрографическую сеть, бессточные водоемы, подземные воды, приземную атмосферу.
В настоящее время радиационная обстановка в России определяется глобальным радиоактивным фоном, наличием загрязненных территорий вследствие Чернобыльской (1986 г.) и Кыштымской (1957 г.) аварий, эксплуатацией урановых месторождений, ядерного топливного цикла, судовых ядерно-энергетических установок, региональных хранилищ радиоактивных отходов, а также аномальными зонами ионизирующих излучений, связанных с земными (природными) источниками радионуклидов.
ТВЕРДЫЕ И ОПАСНЫЕ ОТХОДЫ
Отходы подразделяются на бытовые, промышленные, отходы, связанные с добычей полезных ископаемых, и радиоактивные. По фазовому состоянию они могут быть твердыми, жидкими или смесью твердой, жидкой и газовой фаз.
При хранении все отхода претерпевают изменения, обусловленные как внутренними физико-химическими процессами, так и влиянием внешних условий.
В результате этого на полигонах хранения и захоронения отходов могут образоваться новые экологически опасные вещества, которые при проникновении в биосферу будут представлять серьезную угрозу для среды обитания человека.
Поэтому хранение и захоронение опасных отходов следует рассматривать как "складирование физико-химических процессов".
Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно 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 на большие расстояния.
Не менее опасны сточные воды и фекальные стоки селитебных зон. 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 - навозохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемий. Хотя эти отходы имеют "точечный" характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду.
Результаты исследований, проведенных на территории России, указывают на то, что одним из наиболее существенных природных факторов, негативно влияющих на безопасность условий хранения и захоронения твердых и опасных отходов, являются узлы сочленения активных глубинных разломов. В этих узлах наблюдаются не только крип и импульсные тектонические дислокации, но и интенсивный вертикальный водогазообмен, интенсивный разнос загрязняющих веществ в латеральном направлении, привнес в подземную гидросферу, зону аэрации, поверхностный сток и приземную атмосферу химически агрессивных соединений (сульфаты, хлориды, фториды, сероводород и другие газы). Наиболее эффективный, быстрый и экономичный метод выявления активных глубинных разломов - водногелиевая съемка, разработанная в России (ВИМС) и основанная на изучении распределения в подземных водах гелия как самого надежного и чувствительного индикатора современной флюидной активности Земли. Особенно это касается закрытых и промышленно-урбанизированных территорий с мощным чехлом обводненных осадочных отложений.
В связи с тем, что масштаб и интенсивность воздействия твердых и опасных отходов на 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 недостаточно обоснованными. Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по существу 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.
ЗВУК, УЛЬТРАЗВУК, СВЧ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.
При возбуждении колебаний в воздухе или каком-либо другом газе говорят о воздушном звуке (воздушная акустика), в воде - подводном звуке (гидроакустика), а при колебаниях в твердых тел ах - звуковой вибрации. В узком смысле под акустическим сигналом понимают звук, т.е. упругие колебания и волны в газах, жидкостях и твердых телах, слышимых человеческим ухом. Поэтому акустическое поле и акустические сигналы прежде всего рассматривают как средство коммуникативного общения
Однако акустические сигналы могут вызывать и дополнительную реакцию. Она может быть как положительной, так и отрицательной, приводя в ряде случаев к необратимым отрицательным последствиям в организме и психике человека. Например, при монотонном труде с помощью человека можно достичь повышения производительности труда.
В настоящее время считается, что уровни действующего вредным образом на организм звука в диапазоне частот 60 - 20 000 Гц установлены относительно правильно. Введен стандарт на санитарные нормы допустимого шума в помещениях и на территориях жилой застройки в этом диапазоне (ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.036-81, ГОСТ 2228-76, ГОСТ 12.1.001-83, ГОСТ 19358-74).
Инфразвук может оказывать весьма существенное влияние на человека, в частности, на его психику. В литературе неоднократно отмечались, например, случаи самоубийств под воздействием мощного источника инфразвука. Природными источниками инфразвука являются землетрясения, извержения вулканов, раскаты грома, штормы, ветры Немалую роль в их возникновении играет турбулентность атмосферы.
До сих пор проблема измерений и регламентации уровней Госстандартом не решена. Существует значительный разброс в оценке допустимых норм на уровни инфразвука. Имеется ряд санитарных норм, например, санитарные нормы допустимых уровней инфразвука я низкочастотного шума на территории жилой застройки (СанПиН 42-128-4948-89), рабочих местах (3223-85), ГОСТ 23337-78 (методы измерения шума...), и др. ГОСТ 12.1.003-76, запрещает даже кратковременное пребывание в зонах с уровнем звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
Ультразвук
Активное воздействие ультразвука (УЗ) на вещество, приводящее к необратимым изменениям в нем, обусловлено в большинстве случаев нелинейными эффектами. В жидкостях основную роль при воздействии УЗ на вещества и процессы играет кавитация (образование в жидкости пульсирующих пузырьков, каверн, полостей, заполненных паром или газом, которые резко захлопываются после перехода в область повышенного давления, вызывая разрушение поверхностей твердых тел, граничащих с кавитирующей жидкостью).
Воздействие на биологические объекты УЗ различно в зависимости от интенсивности УЗ и длительности облучения.
Методы и средства защиты от воздействия акустических шумов и вибраций. В качестве способов защиты от акустического воздействия следует рассматривать:
Выявление источников шума антропогенного происхождения и снижение уровня шумоизлучения промышленных объектов, транспортных средств и различного типа устройств.
Правильное планирование застройки территорий, предназначенных для размещения предприятий и жилых домов. Широкое использование при этом защитных озеленительных посадок (деревья, трава и пр.).
Использование при конструировании зданий и отдельных помещений в них специальных звукопоглотителей и звукопоглощающих конструкций.
Демпфирование звуковых вибраций.
Использование индивидуальных средств защиты органов слуха при работе в условиях повышенной шумности (заглушки, вкладыши, I, шлемы и т.п.).
Электромагнитные поля (ЭМП) являются одним из элементов среды обитания человека и всех живых существ. Интенсификация производственной деятельности привела к резкому увеличению интенсивности ЭМП и к большому разнообразию (по форме, частотам, длительности воздействий и т.д.) их видов.
Возросло число людей, которые в ходе своей производственной деятельности подвергаются (или могут подвергаться) воздействию интенсивных электромагнитных полей. В связи с этим многие исследователи считают фактор воздействия ЭМП на человека столь же значимым как, например, загрязнение воздушного бассейна. /
Следует, к примеру, сказать, что поля, создаваемые высоковольтными линиями электропередачи, распространяют свое влияние на большие территории. Достаточно сказать, что площадь полосы шириной 50 м под линиями с напряжением 300 кВ и выше для России и США, вместе взятых, составляет около 8 000 квадратных километров, что почти в восемь раз больше территории г. Москвы.
ДРУГИЕ ПРОБЛЕМЫ
Следует отметить так же немаловажное значение следующих проблем:
*Проблема лесопользования
неконтролируемая вырубка лесов
*Агроэкономическая проблема
деформация почвы, загрязнение химикатами, осушение и т.д.
*Проблема горнодобывающего производства.
*Проблема автомобильного транспорта
ПУТИ РЕШЕНИЯ
ПЕРЕРАБОТКА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ.
Проблема удаления твердых бытовых отходов (ТБО) и загрязнения городских территорий особенно остро стоит в крупных городах (мегаполисах) с населением 1 млн. жителей и более. 1
Так, например, в Москве ежегодно образуется 2,5 млн.т. отходов (ТБО), а средняя норма "производства" ТБО на одного человека в год достигает примерно 1 м3 по объему и 200 кг по массе. Кстати, для крупных городов рекомендуется норматив 1,07 м3/человек в год.
В состав ТБО входят в основном:
1. бумага, картон (37 %) 7. кости (1,1 %)
2. кухонные отходы (30,6 %) 8. металлы (3,8 %)
3. дерево (1,9 %) 9. стекло (3,7 %)
4. кожа, резина (0,5 %) 10. камни, керамика (0,8 %)
5. текстиль (5,4 %) 11. прочие фракции (9,7 %)
6. искусственные материалы, в основном полиэтилен (5,2 %)
Рассмотрим, как обстоят дела у нас в России с переработкой бытовых отходов на примере самого крупного города страны - Москвы. Как уже указывалось, в Москве ежегодно образуется 2,5 млн. т. ТБО. Основная часть их (до 90 %) утилизируется на специальных полигонах Тимохово и Хметьево. С 1990г. количество полигонов сократилось с 5 до 2. Полигоны работают с конца 70-х годов и их срок в ближайшее время заканчивается. На полигонах отсутствуют минимально необходимые природоохранные сооружения, такие как и водоохранные экраны, противооползневые сооружения, системы отвода и обезвреживания фильтрата и поверхностных вод, ограждения границ полигона, оборудования для мойки машин и др. Не производится послойная укладка отходов с ежедневной засыпкой, полив водой, т.к. отсутствует необходимая специализированная техника. Всё это очень далеко от санитарного полигона по описанной технологии в развитых странах. Стоимость захоронения отходов составляет от 4,5 до 65 тыс. рублей в зависимости от места полигона. На территориях полигонов складируются и токсичные промышленные отходы (ТПО) величина которых составляет около 1,5 млн. т. в год. Последнее обстоятельство совершенно
недопустимо ибо требования к утилизации совершенно различные и совместное хранение их не допускается по соображениям экологической безопасности.
Кроме того, на территории города находится до 90 свалок мусора общей площадью 285,7 га. Из них 63 - не функционируют. В настоящее время в Москве работают два мусоросжигательных завода № 2 и № 3 оснащенные оборудованием из ФРГ и Дании. Существующее оборудование и технология сжигания отходов на этих заводах не обеспечивает необходимый уровень охраны окружающей среды.
В последнее время благодаря усилиям мэра города Лужкова Ю.М., считающего экологические проблемы г. Москвы первостепенными принят ряд мер по санитарной очистке города, индустриальной переработке ТБО. Реализуется программа строительства мусороперегрузочных станций (МПС). Созданы три МПС в различных административных районах города. Прессование ТБО после сортировки будет внедрено при создании МПС в Северо-восточном округе г. Москвы. Программа строительства МПС и решения вопросов о создании современных санитарных полигонов на территории Московской области позволит в недалекой перспективе решить проблемы с переработкой ТБО в г. Москве.
В заключение следует отметить, что рынок отходов не регулируется государством. Нет развитой нормативно - правовой базы экологического стимулирования переработки отходов, федеральных инвестиций в разработку новых экологических отечественных технологий переработки отходов, совершенно недостаточно проводится техническая политика в этом направлении.
ПЕРЕРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ.
Сегодня в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20 т. сырья, которое с использованием 800 т. воды и 2,5 кВт энергии перерабатывается в продукты потребления и примерно 90 - 98 % идет в отходы (В работе приводится цифра 45 т. сырья на человека). 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 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 прирастания 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. На территории Российской Федерации на начало 1996 г. накоплено в хранилищах, на складах, могильниках, полигонах, свалках 1 405 млн. тонн отходов (отчетность по форме № 2 ТП "токсичные отхода"), В 1995г. образовалось 89,9 млн. тонн промышленных токсичных отходов, в том числе I кл. опасности -0,16 млн. т., II кл. - 2,2 млн. т., III кл. - 8,7 млн. т., IV кл. - 78,8 млн. т. Из них использовано в собственном производстве 34 млн. т. и полностью обезврежено 6,5 млн. т. Кроме того 12,2 млн. т. передано на другие предприятия для использования. Таковы данные Государственного доклада "О состоянии окружающей природной среды в РФ" в 1995 г.
Таким образом даже официальные данные показывают непрерывный рост неперерабатываемых 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 его 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 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. Технологии переработки
промышленных отходов можно классифицировать следующим образом:
1. термические технологии;
2. физико-химические технологии;
3. биотехнологии.
ПЕРСПЕКТИВЫ
Проводимая в России экологическая политика объективно детерминирована имеющимся уровнем экономического, технологического, социального, политического и духовного развития общества и в целом не способна предотвратить нарастание экологической напряженности в стране. Поэтому - даже несмотря на принятие множества программ, предусматривающих включение экологических потребностей в планы экономического и социального развития страны, создание институциональной и правовой систем экологического регулирования - рассчитывать в скором времени на проведение действенной политики экологической безопасности не приходится.
Этому препятствует ряд причин - отсутствие общественного интереса к экологической проблеме, слабая техническая база производства и нехватка необходимых инвестиций, неразвитость рыночных отношений, несформированность правового и гражданского обществ. Россия сталкивается с типичными для Третьего мира трудностями развития ресурсоэффективного индустриального производства, преодоление которых осложняется, в частности, тем, что идеологически усилилась оппозиция нынешнему курсу реформ, сочетающаяся ныне с массовым неприятием процессов глобализации, ассоциируемых с угрозой национальной безопасности.
Сценарий развития экологической ситуации в ближайшей перспективе не обнадеживает. И все же она не выглядит беспросветно катастрофической прежде всего из-за интернационализации экологических проблем нашего общества. Обострение экологического кризиса в России угрожает глобальной экологической безопасности, а это усиливает заинтересованность мирового сообщества в стимулировании природоохранных действий в нашей стране. Последствия глобализации экологических проблем России не сводятся для нее лишь к получению финансовой и технической помощи для осуществления природоохранных проектов. Они открывают путь к экологизации хозяйственной деятельности через участие в международных экологических соглашениях и привлечение иностранных инвестиций. Они способствуют также экологизации общественного сознания россиян через их интеграцию в международное экологическое движение. Заинтересованность же самой России в обеспечении глобальной экологической безопасности сведена сейчас до минимума и носит в основном вынужденный характер. Попытки повышения национального престижа в глазах мирового сообщества отнюдь не связываются, в отличие от многих стран, с активной ролью в решении глобальных экологических проблем. Настораживает и возникновение экологических противоречий между Россией и развивающимися странами
Преимущество России по сравнению с другими государствами в том, что формирование экологической культуры в ней происходит в условиях, когда экологические проблемы приобретают приоритетное международное звучание и накоплен солидный мировой опыт экологической деятельности, которым Россия могла бы воспользоваться. Но вот захочет ли? Выход из экологического кризиса и обеспечение условий для экологизации хозяйственной деятельности связываются у нас с экономической стабилизацией. Но мировой опыт показывает: не следует ждать подъема экономики для последующего перехода к политике экологической безопасности. Уровень экономического развития, необходимый для проведения активной экологической политики, - понятие весьма условное. Япония приступила к ней при доходе на Душу населения не более 1600 долл. На Тайване это произошло уже "позднее" - при 5500 долл., когда, по расчетам его правительства, и возникли реальные условия для реализации высоко затратных природоохранных программ. Безусловно, современная экономическая и политическая ситуация не благоприятствует выведению экологических потребностей в число приоритетных. Но игнорирование экологического императива развития приведет к неминуемому последующему отставанию России. Остается еще опии, пока крайне ограниченно реализованный резерв - общественное движение "зеленых" которое может существенно изменить расклад политических сил в пользу проэкологически настроенных деятелей и инициировать активизацию государственной экологической политики.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В данной работе я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы России и наиболее приемлемые на данный момент решения этих проблем.
Можно сделать вывод, что все дело упирается в финансовые ресурсы, которыми в данный момент наша страна не располагает, а технические решения этих проблем уже найдены и используются в наиболее развитых странах.
И в заключении хотелось бы сказать, что пути выхода из экологических проблем у России есть, надо только их увидеть, и если мы не сделаем этого в самое ближайшее время, то все может обернуться против нас в гораздо более худшем виде, чем мы даже можем себе представить.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1.Голуб А., Струкова Е. . Природоохранная деятельность в переходной экономике/Вопросы экономики,1995.№1
2.Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 году"/Зеленый мир,1996.№24
3.Данилов-Данильян В. И. (под ред.) Экология, охрана природы и экологическая безопасность./МНЭПУ, 1997
4.Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991. №2
5.Рогожина Н. В поисках ответов на экологический вызов/ Мировая экономика и международные отношения., 1999 №9
6.Экология:Познавательная энциклопедия/Пер.с англ.Л.Яхнина.М.:TIME-LIFE,1994.