Загрязнение окружающей среды

Загрязнение окружающей среды

Загрязнение природы — среды обитания человеком представляет собой одну из самых древних проблем истории цивилизации. Человек издавна рассматривал окружающую среду в основном как источник ресурсов, стремясь достигнуть независимости от нее, улучшить условия своего существования. Пока народонаселение и масштабы производства были невелики, а природные пространства весьма обширны, для достижения поставленных целей мы были согласны пожертвовать частью нетронутой природы, ровно, как и некоторой степенью чистоты и воды. Этот процесс в нашем относительно замкнутом, небеспредельным мире не может продолжаться бесконечно. Например, подсчитано, что ежегодно на каждого человека в мире приходится 8 т отходов: из них 95% - промышленные и 5% - бытовые. В России перерабатывается не менее 5% мусора, и объем его продолжает расти.

По мере роста масштабов производства его экологических последствий становились все более серьезными и распространенными, а природные пространства непрерывно сокращались. Поэтому при современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом. Так у нас ставится вопрос: к чему приводит производственная деятельность человека? Как предотвратить или ликвидировать ее отрицательные последствия?

1. Понятие термина «экология»

Экология — это наука о взаимоотношениях живых организмов друг с другом и с окружающей средой. Термин «экология» был впервые введен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Он образован из двух греческих слов: «ойкос», что означает «дом, жилище», и «логос» — изучение или наука. Таким образом, буквально «экология» означает науку о среде обитания.

Расширяя сферу своей деятельности, человек начал создавать взамен естественной природной среды — биосферы, искусственную среду обитания — техносферу, ставшую основным источником опасности для всего сущего на Земле. Происходящие в ней аварии и катастрофы приводят не только к людским жертвам, но и к уничтожению окружающей среды, ее глобальной деградации, что может вызвать необратимые генетические изменения у людей.

Основной Закон нашей страны — Конституция Российской Федерации, принятая 12 декабря 1993 г., законодательно закрепила не только права, но и обязанности граждан России в области охраны окружающей среды. Так, статья 42 гласит: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещении ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением», а статья 58 — «Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам».

В 1993 г. в РФ принят Закон РФ «Об охране окружающей природной среды», признанный способствовать формированию и укреплению экологического правопорядка и обеспечению экологической безопасности на территории Российской Федерации.

Экологическая система — это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной связи друг с другом. Любая экосистема, ее отдельный элемент или популяция могут существовать только в определенном диапазоне температур, давления и состава воздушной среды. Экосистема и ее отдельные элементы обладают определенной устойчивостью к отрицательным воздействиям на них, способностью самовосстановления после такого воздействия. Устойчивость экосистемы зависит от масштаба и скорости отрицательного воздействия. В настоящее время в связи с быстрым ростом населения Земли и объемов производства масштабы и скорость воздействия на экосистемы стали слишком велики.

Экологическая катастрофа — это сравнительно быстро происходящая цепь событий, приводящих к трудно обратимыми или необратимыми процессам в окружающей среде, делающих невозможным ведение хозяйства любого типа, определяющих опасность тяжелых заболеваний или даже смерти людей.

Экологическая катастрофа может быть природной, возникающей под действием природных явлений, и техногенной, связанной с авариями на промышленных объектов.

Экологическая безопасность — это обеспечение гарантии предотвращения экологических катастроф и аварий, это комплекс действий, обеспечивающих экологическое равновесие во всех регионах Земли. Об экологической безопасности можно говорить применительно к отдельному району, городу, региону, государству и планете целиком. Крупные экологические проблемы имеют межгосударственный характер, так как у природы нет границ. Обеспечение экологической безопасности в одном регионе или государстве имеет важное значение для любого другого региона и государства.

2. Биосфера и человек

Еще в ХХ веке хозяйственная деятельность человека приобрела такие масштабы, что нарушилось естественное функционирование биосферы, ее энергетический баланс, сложившийся круговорот веществ; сокращается многообразие видов и биологических сообществ.

Согласно концепции выдающегося русского ученого Владимира Ивановича Вернадского, биосфера представляет собой оболочку Земли, включающую как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Биосфера — это нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы Земли, населенные живыми организмами. Биосфера — самая крупная экосистема Земли.

Биосфера существует по принципу круговорота: практически без отходов. Мы используем вещество планеты, образуя огромное количество отходов. При этом в круговорот веществ включаются синтезированные человеком ядовитые соединения: пластмассы, пестициды, зооциды, дефолианты и др. В результате происходит обогащение биосферы несвойственными ей ядовитыми соединениями, нарушается естественное соотношение химических элементов и теряется способность к самоочищению.

При учете всех видов отходов количество полезного общественного продукта составляет не более 2% используемых природных ресурсов, а остальные 98% уходят в отходы. Загрязняя биосферу, человек сам становится потребителем загрязненной пищевой продукции. Специалисты считают, что 40% всех человеческих недугов связаны с деградацией окружающей среды. Появились вещества, изменяющие нормальную структуру генов. Это мутагены.

Мутагенез — изменение генов под воздействием окружающей среды — может происходить в любом живом организме. Этот процесс сам по себе закономерен, но в условиях загрязнения окружающей среды он выходит из-под контроля природных механизмов и может вести к болезням.

Загрязнение окружающей среды можно разделить на четыре основных вида:

1. Ингредиентное загрязнение — поступление в биосферу веществ, количественно и качественно чуждых ей. Вещества, загрязняющие биосферу, могут быть газои парообразными, жидкими и твердыми.

2. Энергетическое загрязнение — шумовое, тепловое, световое, радиационное, электромагнитное.

3. Деструкционное загрязнение — вырубка лесов, нарушение водотоков, карьерные разработки полезных ископаемых, дорожное строительство, эрозия почв, осушение земель, урбанизация и др. Т. е. представляющие собой изменение ландшафтов и экологических систем в результате преобразования природы человеком.

4. Биоценотическое загрязнение — заключающееся в воздействии на состав, структуру популяций живых организмов.

3. Загрязнение атмосферы

Атмосфера — это газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси многих газов и пыли. Ее масса очень невелика. Однако роль атмосферы во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от космического излучения и ультрафиолетового излучения Солнца. Циркуляция атмосферы влияет на местные климатические условия, а через них — на процессы рельефообразования. Состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара. Воздух состоит по объему из азота — 78, 09%, кислорода — 20, 95%, аргона — 0,93%, углекислого газа — 0, 03%, неона — 0, 0018% и паров воды.

В 1999 г. в нашей стране принят Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха», в преамбуле которого сказано, что «атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений, животных…», а нормы и положения Закона направлены на реализацию конституционных прав каждого человека на благоприятную окружающую среду.

В настоящее время большое влияние на состав атмосферы оказывает хозяйственная деятельность человека. В воздухе населенных пунктов с развитой промышленностью появилось значительное количество примесей. К основным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, промышленные предприятия, автотранспорт. Именно они вызывают загрязнение природной среды тяжелыми металлами, асбестом, оксидами углерода, серы, азота, бензопиреном. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий — практически постоянные компоненты воздуха промышленных центров.

Атмосферное загрязнение снижает сопротивляемость организма инфекциям, в результате повышается заболеваемость, происходят неблагоприятные физиологические изменения организма. По сравнению с другими источниками химического загрязнения «отравленный атмосферный воздух представляет собою опасность, ведь на его пути нет химического заслона. В загрязнении воздуха крупных городов и агломераций вклад автотранспорта достигает 90%.

Одним из загрязняющих веществ еще является сернистый газ. Концентрация этого вещества в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и отпадание листьев хвои. Часть SO₂ окисляется до серного ангидрида. Растворы сернистой и серной кислот, выпадая с дождями на поверхность Земли, причиняют вред живым организмам, разрушают здания. Почва приобретает кислую реакцию, из нее вымывается перегной — органическое вещество, содержащее все компоненты, необходимые для развития растений. В ней снижается количество солей кальция, магния, калия. В кислых почвах уменьшается и число обитающих в них видов животных, замедлена скорость разложения опада. Все это создает неблагоприятные условия для роста растений.

Каждый год в результате сжигания топлива в атмосферу поступают миллиарды тонн СО₂. Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океанами и зелеными растениями, половина остается в воздух. Содержание СО₂ в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилось более чем на 10%. СО₂ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, так создавая парниковый эффект. Изменения содержания диоксида углерода в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.

4. Загрязнение почв

Литосфера — это верхняя оболочка «твердой» Земли.

В результате взаимодействия геологических, климатических, биохимических факторов верхний тонкий слой литосферы превратился в особую среду — почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой. Главное ее свойство — плодородие, способность обеспечивать растения усвояемыми питательными веществами и влагой.

Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к уничтожению плодородного слоя почвы, ее загрязнению, изменению состава. Многоразовые вспашки делают почву беззащитной перед ветрами, плоскостным смывом, вызванными талыми и дождевыми водами, в итоге происходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоления. Использования в широких масштабах удобрений, химических ядов для борьбы с вредителями и сорняками предопределяет накопление в почве несвойственных ей веществ.

Громадные земельные площади погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий, городов, дорог, аэродромов. Одно из последствий усиливающегося техногенной нагрузки — интенсивное загрязнение почвенного покрова металлами и их соединениями. В процессе производственной деятельности человек рассеивает сконцентрированные в земной коре запасы металлов, которые затем вторично аккумулируются в верхнем почвенном слое.

На защите почв и недр нашей страны стоит Закон Российской Федерации «О недрах» (1995 г.), предусматривающий ряд ограничений пользования недрами, если такое пользование может нанести ущерб окружающей среде.

К наиболее опасным загрязнителям почв относятся ртуть, свинец и их соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с пестицидами, отходами целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве соды и хлора, использовании ртутных электродов. Отходы промышленных предприятий часто содержат металлическую ртуть, а также ее различные неорганические соединения.

Как показывают измерения, из всех металлов, отнесенных к первому классу опасности, загрязнение почв свинцом и его соединениями носит наиболее массовый характер. Известно, что при выплавке и рафинировании свинца на каждую получаемую тонну в окружающую среду выбрасывается до 25 кг. этого металла. В связи с тем, что соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, автотранспорт является едва ли не основным источником свинцового загрязнения.

Предприятия черной металлургии, сточные воды с рудников — это наиболее массовые источники загрязнения почв медью. Из промышленной пыли, особенно из рудников, и благодаря применению суперфосфатных удобрений происходит загрязнение почв цинком.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых радиоактивных отходов промышленных предприятий научно — исследовательских учреждений, занимающийся изучением и использованием атомной энергии. Таким образом, радиоактивные изотопы попадают в цепь «почва — растение — животное — человек», накапливаясь в определенных тканях и органах организма человека: стронций — 90 — в костях и зубах, цезий — 137 — в мышцах, йод — 131 — в щитовидной железе.

Кроме промышленности и сельского хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Здесь в числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор, выбрасываемый общественными учреждениями: больницами, гостиницами, магазинами.

Самоочищение почв практически не происходит или происходит очень медленно. Токсичные вещества накапливаются, постепенно изменяя химический состав почв, откуда они попадают в пищевые цепи и в организм человека.

5. Радиоактивное загрязнение

загрязнение радиоактивный биосфера ядерный Проблема радиоактивного загрязнения биосферы возникла в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимые до 1962 г. в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнения. При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования.

Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки. Очень опасен стронций — 90, как и литосфере, вследствие своей близости к кальцию. Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения организма. Радиоактивный цезий (¹³⁷Сs) сходен с калием, его много в мышцах пораженных животных.

У испытаний ядерного оружия есть еще одна отрицательная сторона. При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли, которая долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты отечественных ученых, подтвержденные учеными разных стран мира, показывают, что даже при ограниченном, локальном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание, которое неизбежно приведет к гибели все живое на Земле.

6. Загрязнение природных вод

Известно, что вода — самое распространенное неорганическое соединение на Земле. Вода является основой всех жизненных процессов, источником кислорода в главном энергетическом процессе на Земле — фотосинтезе. Растения на 90%, а животные в среднем на 75% состоят из воды. Потеря живыми организмами 10−20% воды приводит к их гибели.

Качество поверхностных вод, от которых зависит жизнь многих людей во всем мире, ухудшается в результате опять же человеческой деятельности. Вследствие этого снижается возможность использовать поверхностные водные ресурсы в качестве питьевой воды для людей и сельскохозяйственных животных, для орошения и промышленных нужд.

Хозяйственно-бытовые, сельскохозяйственные и промышленные отходы часто загрязняют мировые источники воды из-за несовершенного уровня очистных сооружения или их отсутствия, аварий и умышленных злоупотреблений. Около 75% населенных пунктов не имеют системы очистки канализационных стоков и поэтому просто сбрасывают их в водостоки. В сельских районах развивающихся стран 71% населения испытывает недостаток в чистой воде.

Из мировых запасов воды только 2,5% приходится на пресные воды, большая часть которых сосредоточена во льдах полярных зон и ледниках. Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные воды рек. И эти водные ресурсы подвергаются в настоящее время интенсивному истощению: из-за непрерывного увеличения водозабора для промышленности, сельского хозяйства и увеличение бытового потребления; а также из-за загрязнения вод. В настоящее время человечество потребляет на хозяйственно-бытовые нужды 125 речного стока. Темпы роста водопотребления составляют 3% в год.

Основные потребители и загрязнители воды — промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На их потребности уходит до 70% всей воды, расходуемой в промышленности. Большое количество воды необходимо энергетике, где вода используется в системах охлаждения. Но главный потребитель пресной воды — сельское хозяйство. На орошение и полив в настоящее время затрачивается 4200 км³ в год ³/₄ ее теряется безвозвратно.

Главную опасность для человека и окружающей среды представляют сточные воды. Большая часть использованной речной воды возвращается в водные объекты в виде сточных вод. Основными загрязнителям поверхностных вод суши являются нефть и нефтепродукты, которые попадают в них при нефтедобыче, транспортировке, переработки и использовании в качества топлива и промышленного сырья.

Из продуктов промышленного производства основное место по своему отрицательному воздействию на водную среду занимают детергенты — синтетические моющие средства. Еще большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами, также воды подвергаются термическому загрязнению. Так, когда электростанции используют воду для конденсации отработанного пара и возвращают ее в водоем подогретой на 10−50⁰С, уменьшается содержание растворенного в воде кислорода.

Россия владеет крупнейшим в мире, совершенно уникальным резервуаром чистейшей пресной воды — озером Байкал, но и там ситуация внушает опасения, особенно в связи с деятельностью Байкальского целлюлозно — бумажного комбината, увеличением бытовых стоков.

Грунтовые воды — основной ресурс питьевой воды в мире. В отличие от поверхностных вод, которые можно очистить при помощи очистных сооружений, грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и потому не могут быть очищены. Большая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву. Главный источник загрязнения грунтовых вод — это мусорные свалки. Твердые отходы на свалках состоят из пищевых отходов, бумаги, пластиков, металлов и токсичных материалов. Опасные загрязняющие вещества вместе с дождевыми водами и влагой просачиваются в почву. Законодательно вопросы рационального использования, охраны и защиты природных водоисточников закреплены в Водном кодексе Российской Федерации 1995 г., которым определено, что «воды являются важнейшим компонентом окружающей природной среды, возобновляемым уязвимым природным ресурсом, используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, обеспечивают экономическое, социальное благополучие, существование животного и растительного мира». Но многое зависит от каждого из нас.

Заключение

Приведенные в этом реферате данные и факты убеждают в необходимости защиты и сохранения нашей окружающей среды. Каждый человек — дитя природы. Человек живет, пользуется природой, одновременно уничтожая ее. По мере развития цивилизации человечество пыталось все в большей степени удовлетворять свои жизненные потребности. Это требовало создания и освоения новых источников энергии, расширения площадей земли, используемых под сельскохозяйственные угодья и пастбища, строительство городов и предприятий. Преследуя определенные цели, мы не думали об экологических последствиях своих действий. Вся биосфера находится под все более усиливающимся давлением деятельности человека, поэтому актуальной задачей становятся природно — охранительные мероприятия. Это не только связано атмосферой, литосферой, природными водами, но и животных. С каждым годом их все меньше. Я думаю, что прежде всего человек не должен относиться к этому равнодушно. Но сейчас это проблема приобрело огромное государственное значение. Поэтому мероприятия по охране природы должны носить не благотворительный, а обязательный характер, так как от состояния окружающей среды зависит само существование жизни на Земле.

1. «Основы безопасности жизнедеятельности», 8 класс, Москва 2007 г.

2. «Общая биология 10−11 классы» В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин, 2004 г.

3. «Окружающая среда» 2007 г., «Астрель»

4. Энциклопедия по биологии «Аванта+»