1. Человек и окружающая среда

С техническим прогрессом в современный мир пришли глобальные изменения в природной среде. Возникают необратимые процессы, появляются новые превращения энергии и вещества. В природную среду начинают попадать всё больше высокотоксичных веществ, пагубно влияющие на живые организмы. Часть таких веществ не участвуют в естественном круговороте, и постепенно начинают накапливаться в биосфере, принося при этом вред всем живым организмам.

Вследствие нарушения законов природы, ухудшается жизнедеятельность человека, хотя при этом присутствуют колоссальные прорывы в общественной и технической сфере. Всё это заставило человека задуматься о необходимости сохранения среды обитания для развития животных и растений.

Немецкий учёный Эраст Геккель в 1866 г. первый кто ввёл определение «экология» и в течение продолжительного времени оно использовалось только в биологии. При обострение взаимоотношений человека и среды обитания, этот термин получил своё нынешнее значение. Наука о взаимодействии живых организмов с окружающей средой называется экологией.

На современном этапе развития образовались две формы взаимодействия природы и общества:

? экономическая форма – использование людьми природных ресурсов для удовлетворения своих потребностей;

? экологическая форма – подразумевает охрану природы для обеспечения нормального развития человека в естественной среде.

Природная среда подвергается изменению, когда человек использует её ресурсы, не задумываясь о последствиях. На протяжении всей истории человечества было вырублено 2/3 лесов, исчезло около 200 видов животных и растений, на 10 млрд т снизилось количество кислорода в атмосфере, в следствии неверного ведения сельского хозяйства пришло в негодность более 200 млн га угодий.

Вредное влияние человека по отношению к окружающей природной среде подразделяется на несколько направлений:

? загрязнение окружающей природной среды;

? истощение природных ресурсов;

? разрушение природной среды.

Изменение физико-химического состава природного вещества (вода, почва, воздух), угрожающие здоровью и жизни человека, называется загрязнением среды обитания.

2. Антропогенное загрязнение окружающей среды

Природная среда всегда подвергалась загрязнению естественным путём: когда в атмосферу выбрасываются вредные вещества (извержения вулканов) или из космоса (космическая пыль), и также антропогенное, которое совершается в процессе хозяйственной деятельности человека.

Антропогенное загрязнение окружающей среды классифицируют:

? пылевое;

? газовое;

? химическое;

? ароматическое;

? тепловое.

Хозяйственная деятельность человека способствует загрязнению окружающей среды, основные виды деятельности способствующие этому:

? промышленность;

? сельское хозяйство;

? транспорт.

Из промышленных предприятий наибольшие загрязнение приносят металлургические (34 %). На втором месте находятся предприятия энергетики, преимущественно тепловые электростанции (27 %). Небольшая доля принадлежит предприятиям химической (9 %), нефтяной (12 %) и газовой промышленности (7 %).

Ведущее место по загрязнению занимает сельское хозяйство. Это объясняется двумя обстоятельствами:

? быстрое увеличение числа животноводческих комплексов, при этом отсутствуют новые технологии очистки отходов;

? учащение применения различных удобрения, ядохимикатов в растениеводстве.

Химикаты полностью не усваиваются растениями, но они попадают в подземные воды, распространяясь на обширной территории.

На одного жителя Земли каждый год приходит более 20 т отходов. Главными объектами загрязнения являются воздух, водоёмы, почва. Каждый день атмосфера подвергается загрязнению (тысячи тонн угарного газа, серы, солей тяжёлых металлов, и другие вещества). Растения способны поглотить только 10 % всех загрязнений.

Один из главных загрязнителей является оксид серы, выбросы происходят ежедневно из многочисленных тепловых станций, котельных, комбинатов тяжёлой промышленности. Также одним из загрязнителей атмосферы является углекислотный и угарный газ, являющимися продуктами реакции горения угля, нефти и другого органического вещества. Транспорт – главный источник выброса углекислого и угарного газа. Количество углекислого газа за прошедшие годы увеличилось на 20 % и к начало XXI в. составляет 30 %. Физико-химические изменения состава атмосферы такого рода приведёт нас к пресловутому «парниковому эффекту». Из – за парникового эффекта повышается температура, происходят изменения погоды и климата. При сегодняшних антропогенных нагрузках через каждые 10 лет температура повышается на 0,5 °C, в следствие этого уровень Мирового океана повышается на 1–1,2 м. После подъёма Мирового океана на 6 метров происходит затоплением 1/6 части суши, а общая площадь суши увеличивается на 6 млн га ежегодно.

Ухудшение состояния атмосферы также влияет на состояние озонового слоя, который оберегает землю от попадания на неё вредного ультрафиолетового излучения. Озоновый слой разрушают следующие вещества: фреоны, хлоры, углерод. Уменьшение озонового слоя на 1 % приведёт к повышению заболевания раком у человека на 6 %.

Следующими немаловажными объектами загрязнения является водоёмы, озёра, реки, Мировой океан. За один год сливается около миллиардов тонн отходов в Мировой океан. Из – за добычи нефти в океан попадает определенная часть нефти. Нефть образует на воде плёнку, мешающая газообмену между Мировым океаном и атмосферой, являющейся причиной смерти многих живых существ.

Источниками пополнения кислорода в атмосферу являются: растительность 40 % и мирового океана 60 %. Исследователь Жак Ив Кусто считал, что океан и море – это лёгкие Земли.

К основным источником загрязнения окружающей среды относятся химикаты, которые используются в сельском хозяйстве, быту и строительстве. Это различные лаки, краски, аэрозоли, минеральные удобрения.

Такие серьёзные последствия загрязнения окружающей природной среды негативно сказываются на общем состоянии здоровья человека. Вот несколько данных: 20 % населения страдает от аллергии, за день на планете погибает 25 тыс. человек из – за плохого качества воды, растёт процента рождаемости детей с патологиями (с 4 до 11 %).

Из – за активных хозяйственных работ идёт постепенное ухудшение природной среды, человечество теряет ресурсы, которые никогда не восполнятся. Если человек и дальше будет так интенсивно и бездумно потреблять разведанные запасы нефти, природного газа, угля и других полезных ископаемых, то для промышленности их хватит только на 150–200 лет.

Естественно, общество пытается решить эту проблему путём использования иных перспективных видов энергии: атомной, энергии ветра, Солнца, морских приливов и др. Правда, использование атомной энергии в широких масштабах производстве затрудняется нерешенностью проблемы уничтожения отходов атомной промышленности.

Современное общество столкнулось с глобальной проблемой – недостатком пресной воды. Из – за непригодной к употреблению воды в развивающих странах, каждый год умирает около 9 млн. человек. Полезный запас доступных пресных вод, сосредоточенных в реках, озерах и под землей до глубины 1 км, исчисляется 3 млн км3. Вся пресная вода при современных темпах использования ее в промышленности и сельском хозяйстве давно была бы истрачена, если бы не существовал ее круговорот в природе.

Истощение и загрязнение природной среды ведут к разрушению экологических связей, образованию районов и регионов с полностью или частично деградированной природной средой, не способной осуществлять обмен веществ и энергии.

На загрязнение природной среды и истощение природных ресурсов существенно влияет увеличение населения Земли. XX в. пережил демографическую революцию, когда благодаря достижениям медицинской науки, росту общего благосостояния резко увеличился рост народонаселения в результате сокращения смертности и повышения рождаемости.

В XIX в. за 100 лет население Земли возросло всего на 1 млрд, а в начале XX в. один миллиард был уже достигнут за 30 лет, во второй же половине XX в. население прибавилось на 1 млрд за 15 лет.

Развитые страны Европы и Северной Америки по количеству населения существенно уступают место развивающимся странам Азии, Африки и Южной Америки. Такое неравномерное распределение населения только усугубит экологические противоречия.

Развивающие страны не станут затрачивать большие средства на обеспечение экологической безопасности, в смысле постройки очистных сооружений, введение безотходных технологий и т. д.

Поэтому возрастает роль развитых стран в обеспечение создания всевозможных систем экологической безопасности. Вследствие этого, созрела нужда в перераспределения средств экологической защиты между странами, имеющие возможности создания систем экологической безопасности и не имеющими.

Загрязнения природной среды, исходящих от хозяйственной деятельности человека, могут быть объективными и субъективными. К объективным относят:

? способность природы к саморегуляции. Но пределы земной природы перерабатывать, очищать отходы производства, не безграничны. Природная среды уже не способна перерабатывать отходов, и они накапливаются, создавая угрозу глобального загрязнения окружающей среды;

? ограниченность территории на планете Земля. Запасы полезных ископаемых расходуются человеком и постепенно исчезают;

? отходы в процессе человеческого производства. Природные процессы происходят по замкнутому циклу. Конечный продукт одного цикла является исходным для нового производственного цикла. Человеческое производство же в своей основе является отходным. По статистике, человек в год расходует более 20 т природных ресурсов (5-10 % идут на продукцию, а 90–95 % поступают в отходы). Вследствие этого происходит истощение природной среды;

? необходимость изучения и внедрения человеком законов развития природы. Суть этой причины заключается в том, что основные законы развития природы, которые определяют последствия человеческой деятельности, человек вынужден познавать не только в теории, но и на практике.

Здесь следует назвать две особенности проявления результат воздействия человека на природную среду:

1) влияние времени: результаты производственно – хозяйственной деятельности, негативное влияние на среду обитания, последствия могут проявиться не только в настоящем, но и в будущем, при жизни последующих поколений.

2) особенность можно отнести к проявлению последствий хозяйственной деятельности в пространстве. Последствия антропогенного воздействия на природу в одном регионе, из-за действующих законов единства природной среды, проявляются в других регионах.

Вторую группу составляют субъективные причины:

? низкий уровень организационно – правовой и экономической деятельности государства по охране окружающей среды;

? недостаток экологического воспитания и образования населения страны.

Административная и уголовная ответственность за различные экологические преступления для физических и юридических лиц в РФ явление достаточно редкое. В западных странах используются всевозможные экономические рычаги, которые позволяют промышленным предприятиям и организациям заботиться о сохранности природы с выгодой для себя. Это достигается путём снижения налогов, поощрение предприятий при снижения сбросов, заключение с правительством разнообразных выгодных договоров.

Несмотря на достижения общественного и научно – технического прогресса, конец XX в. обозначился господством потребительской психологии человека по отношению к окружающей природной среде.

Социологические опросы жителей Москвы по важнейшим социальным проблемам показали такие результаты: 50 % назвали улучшение в сфере медицинского обслуживания, 44 % – снабжение продуктами или улучшение условий жизни. Проблема охраны окружающей среды вообще не получила значительного процента в ответах.

В последнее время в обществе все более начинает проявляться иная форма взаимодействия с природной средой, которая называется охраной окружающей среды, как реакция на загрязнение природы, истощение природных ресурсов и угрозу разрушения экологических связей. В отличие от потребления это – осознанная форма общественной и государственной деятельности, направленная на сохранение и воспроизводство природных ресурсов.

Уже в XIX в. возникла идея охраны природы и рассматривалась как защита памятников природы и уникальных объектов от разрушения человеком. Будучи вторичной формой взаимодействия общества и природы, охрана природы возникает и совершенствуется по мере роста потребления и использования природной среды.

Вместе с консервативной охраной природной среды в XX в. стала развиваться иная форма, которая получила название рациональное использование природных ресурсов. В понятие «рациональное» можно вложить не только экономическое, но также и экологическое содержание. Иначе говоря, рациональное – это экономное, бережное использование источников природного сырья, природных ресурсов с учетом требований охраны окружающей среды.

Охрана окружающей природной среды во всех формах из региональной постепенно переходит в национальную, потом в международную, решение которой зависит от совместных усилий всего мирового сообщества. Для успешного решения проблемы необходимо обеспечить выполнение международных обязательств и договоров, которые связаны с экологической безопасностью планеты.

На современном этапе развития охраны окружающей среды выделяют следующие направления:

? гуманизация охраны окружающей среды (в центре проблемы ставится человек). Можно рассматривать через призму здоровья и генетической цельности человечества решаются проблемы охраны всей окружающей природной среды;

? экологизация хозяйственной деятельности. Экологические требования внедряются во все этапы хозяйственной деятельности человека, а также в его духовной и культурно – бытовой сфере;

? экономизация охраны окружающей среды. Это направление рассматривается из заинтересованности каждого субъекта в охране окружающей природной среды, она выгодна и полезна обществу, т. к. хозяйства всех стран терпят колоссальные убытки от загрязнения и невежественного использования природной среды;

? антивоенная направленность природозащитных мероприятий. Затраты всех государств со времени окончания Второй мировой войны на военные нужды составили 17,5 трлн долл. Огромное количество самых талантливых ученых трудятся в закрытых городах и лабораториях над улучшением оружия массового уничтожения человека и природной среды.

Военные расходы часто несут большую угрозу развязывания очередной крупной войны, а если использования человеческого, финансового и промышленного потенциала в мирных целях, то можно высвободить огромные средства для оздоровления и улучшения окружающей среды.

Все происходящее в нашей стране и в других странах (сокращения вооружений и армий, перевода военной промышленности на производство товаров мирного назначения) способствуют развитию экономики в мире, и имеют также огромное экологическое значение. Снимается угроза разрушения природной среды в результате военных действий; снижается угроза загрязнения среды обитания, обеспечивающая военно– промышленные комплексы; увеличиваются финансовые расходы на социальные нужды и восстановления природы.

3. Техногенное воздействие на природу

В ХХ-ХХ1 вв. загрязнения окружающей среды различными отходами, всевозможными выбросами, сточными водами всех видов промышленного производства, аграрной сферы, коммунального хозяйства городов стали нести глобальный характер, и это поставило человечество на грань экологической катастрофы.

Источниками загрязнения могут служит различные вещества, также разнообразные виды отходов и характер их воздействия на компоненты биосферы.

Биосфере причиняется вред:

? твердыми отходами;

? газовыми выбросами;

? сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и машиностроительных заводов.

Водным ресурсам вред наносят сточные воды:

? целлюлозно-бумажной;

? пищевой;

? деревообрабатывающей;

? нефтехимической промышленности.

Сильное развитие автомобильного транспорта привело к загрязнению атмосферы городов и транспортных коммуникаций токсичными металлами и токсичными углеводородами, а глобальное возрастание масштабов морских перевозок вызвало почти повсеместное загрязнение морей и океанов нефтью и нефтепродуктами.

Массовое распространение минеральных удобрений и химических средств защиты растений привело к рассеиванию ядохимикатов в атмосфере, почвах и природных водах, загрязнению биогенными элементами водоемов и сельскохозяйственной продукции.

При разработках на поверхность земли извлекаются миллионы тонн разнообразных горных пород, образующих пылящие и горящие терриконы и отвалы.

В процессе выпуска продукции химических заводов и тепловых электростанций аналогично образуется огромное количество твердых отходов, осаждающиеся на больших площадях, оказывая негативное влияние на атмосферу, поверхностные и подземные воды, земляной покров.

По статистике, в начале 80-х гг. XX в. на нашей планете добывалось около 100 млрд т различных руд, во второй половине XX в. бурно развивалась химическая промышленность. В связи с этим с каждым годом увеличивается выброс химических соединений в окружающую среду. При замене естественных материалов на синтетические происходят непредвиденные последствия. Допустим, в водоем попадает мыло, основой которого являются природные соединения – жиры, то вода самоочищается. Если же в воду попадают синтетические моющие средства, содержащие фосфаты, то это приводит к размножению сине-зеленых водорослей и водоем погибает.

Множества химических соединений перемещаются по пищевым цепям и накапливаться в живых организмах, из-за этого возрастает химическая нагрузка на организм человека.

Химическая нагрузка это общее количество вредных и токсичных веществ, которые попадают в организм человека за время его жизни.

Химическая и нефтехимическая промышленность является источниками целого ряда разнообразных токсичных веществ (органические растворители, амины, альдегиды, хлор, оксиды серы и азота, соединения фосфора, ртути, и др.)

Например, заводы по производству азотных удобрений выбрасывают в сутки 2–5 т оксидов азота. Предприятия по производству пестицидов, органических красителей, соды, соляной и уксусной кислот приносят в окружающую среду хромом. Предприятия по производству шин выбрасывает в атмосферу стирол, толуол, ацетон.

Главными источниками загрязнения нефтью и нефтепродуктами почв и поверхностных вод являются нефтедобыча на суше и на континентальном шельфе.

Общая масса нефтепродуктов, которая каждый год попадают в моря и океаны, приблизительно 5-10 млн т. Нефтепродукты, попадая в воду, наносят серьезный ущерб живым организмам. Если концентрации нефтепродуктов в водоеме 0,05-1,0 мг/л, но происходит неминуемая гибель планктон, а концентрация 10–15 мг/л смертельно опасна для больших рыб.

Цветная металлургия является второй после теплоэнергетики загрязнитель биосферы диоксидом серы. При обжиге и переработки сульфидных руд, цинка, меди, свинца и других металлов в атмосферу выбрасываются газы, которые содержат 4-10 % диоксида серы. Кроме того эти газы содержат трихлорид мышьяка, хлорид и фторид водорода и иные токсические соединения.

Одним из самых серьёзных источником загрязнения биосферы является газовая промышленность. Главные виды негативного воздействия на окружающую среду объектов газовой промышленности помимо загрязнения атмосферного воздуха, водоемов и образования токсичных отходов – это изъятие земельных ресурсов, вырубка лесов, захоронение отходов бурения и т. д.

Когда происходит добыча, переработка, хранение и транспортировка природного газа самый большой вред окружающей среде приносят вещества: оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, бензол, толуол, метан, и др. Очень большие выбросы на газоперерабатывающих предприятиях при авариях на магистральных газопроводах и при их плановом ремонте. Со сточными водами предприятия страны сбрасывают в поверхностные водные объекты взвешенные вещества (сульфаты, хлориды, соединения фосфора и азота, нитраты, синтетические поверхностно – активные вещества (СПАВ), нитриты и железо).

Деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные загрязняют воздушный и водный бассейн следующими веществами: оксид углерода, сернистый ангидрид, толуол, сероводород, ацетон, ксилол, метилмеркаптан, формальдегид, бутилацетат, этилацетат и др.