Антропогенное воздействие на окружающую среду

В результате изучения данной главы студент должен: знать

• основы учения об атмосфере, гидросфере, биосфере, виды антропогенного воздействия на окружающую среду;

уметь

• • определять последствия антропогенного воздействия на окружающую среду; владеть
• • методами оценки антропогенного воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды.

Основные виды антропогенного воздействия на окружающую среду

За миллионы лет своего существования биосфера постоянно эволюционировала, приспосабливаясь к различным природным факторам: происходила саморегуляция, флора и фауна адаптировались к новым внешним условиям путем естественного отбора. Таким образом, биосфера является динамически устойчивой системой, способной приспосабливаться к воздействию на нее различных экологических факторов, основные из которых приведены на рис. 1.1.

Поначалу человек был частью биосферы и не привносил в нее существенных изменений, но с переходом от собирательства к земледелию, промышленному производству, с появлением новых технологий и возрастающим техническим прогрессом планетарная экосистема стала испытывать влияние новых воздействий, значительно превосходящих природные по силе, могуществу и разнообразию. Эти изменения были вызваны человеком, а потому называются антропогенными.

Антропогенное воздействие — деятельность человечества, направленная на реализацию экономических, военных, культурных и прочих интересов, вносящая физические, химические и другие изменения в окружающую среду. Большая часть антропогенных воздействий имеет целенаправленный характер, т. е. осуществляется человечеством осознанно, для достижения конкретных целей. В ином случае такие воздействия носят названия стихийных, или непроизвольных (рис. 1.2).

Наибольшие нарушения систем биосферы происходят в результате целенаправленных антропогенных воздействий, различных по характеру, масштабу и времени действия (табл. 1.1).

Рис. 1.1. Классификация экологических факторов.

Рис. 1.2. Виды антропогенного воздействия на природу.

Таблица 1.1

Антропогенное воздействие на биосферу.

Окончание табл. 1.1

По оказанным последствиям все воздействия можно разделить на положительные (позитивные), такие как рекультивация земель, воспроизводство ресурсов, восстановление запасов подземных вод, и отрицательные (негативные), которые значительно превосходят положительные как по числу случаев, так и по масштабу. Примерами негативных воздействий могут быть вырубка лесов, засоление земель, истребление многих видов животных и растений. Одним из главных негативных факторов антропогенного воздействия является загрязнение природной среды.

Загрязнением называют поступление в окружающую среду твердых, жидких и газообразных веществ и энергии во вредных для экосистем количествах, т. е. в узком смысле загрязнением считается привнесение в какуюлибо среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде.

К непосредственным объектам загрязнения (акцепторам загрязняющих веществ) относятся основные компоненты экотопа (местообитание биотического сообщества): атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения (жертвами загрязнения) являются составляющие биоценоза — растения, животные, микроорганизмы.

Источники загрязнения весьма разнообразны: среди них не только промышленные предприятия и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, намеренно вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от вредителей, болезней и сорняков. Среди ингредиентов загрязнения — тысячи химических соединений, особенно металлы и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми по составу и характеру загрязняющих веществ. Так, углеводороды поступают в атмосферу и при сжигании топлива, и от нефтеперерабатывающей и газодобывающей промышленности. Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих за рамки своей обычной концентрации — предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

Антропогенные загрязнители разделяют на разрушаемые биологическими процессами и не разрушаемые ими (стойкие). Первые входят в естественные круговороты веществ и поэтому быстро исчезают или подвергаются разрушению биологическими агентами. Вторые не входят в естественные круговороты веществ, а потому разрушаются организмами в пищевых цепях.

В соответствии с рис. 1.1 загрязнения окружающей среды можно подразделить на природные, вызванные какими-то естественными, обычно катастрофическими, причинами (извержение вулкана, селевой поток и т. п.), и антропогенные, возникающие в результате деятельности людей. Среди антропогенных выделяют следующие загрязнения: биологическое — случайное или как результат деятельности человека; механическое — засорение среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без физико-химических последствий; химическое — изменение естественных химических свойств среды, в результате которого повышается среднемноголетнес колебание количества каких-либо веществ для рассматриваемого периода времени, или проникновение в среду веществ, обычно отсутствующих в ней либо в концентрациях, превышающих норму. К основным видам физического загрязнения относят: 1) тепловое (термальное), возникающее в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды; 2) световое — нарушение естественной освещенности местности в результате воздействия искусственных источников света, приводящее к аномалиям в жизни растений и животных; 3) шумовое, образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня; 4) электромагнитное, появляющееся в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линии электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.н.), приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах; 5) радиоактивное, связанное с превышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.

Загрязнение микробиологическое (микробное) — появление необычно большого количества микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на антропогенных субстратах или средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека. С экологических позиций загрязнение означает не просто внесение в атмосферу, почву или воду тех или иных чуждых им компонентов. В любом случае объектом загрязнения является элементарная структурная единица биосферы — биогеоценоз. Кроме того, избыток одних веществ в природной среде или просто присутствие в ней других веществ означает изменение режимов экологических факторов, поскольку вредные вещества, но сути дела, и есть экологические факторы. Следовательно, режим этих факторов (или их состав) отклоняется от требований экологической ниши того или иного организма (или звена в пищевой цепи). При этом нарушаются процессы иного обмена веществ, снижается интенсивность ассимиляции продуцентов, а значит, и продуктивность биогеоценоза в целом. Таким образом, с экологической позиции загрязнению можно дать следующее определение: загрязнение окружающей среды есть любое внесение в ту или иную экологическую систему.

(биогеоценоз) не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, их ассимиляцию, поток энергии, вследствие чего данная экосистема разрушается или снижается ее продуктивность.

Загрязнение среды — сложный многообразный процесс. Отходы производств оказываются обычно там, где их раньше не было. Многие из них химически активны и способны взаимодействовать с молекулами, входящими в состав ткани живого организма, или активно окисляться на воздухе. Понятно, что такие вещества оказываются ядами по отношению ко всему живому. Последствия загрязнения далеко не всегда ощущаются сразу. Скачкообразным проявлением загрязнения нередко предшествуют скрытые. Именно поэтому в настоящее время ученые интенсивно ищут способы своевременной косвенной индикации загрязнения в самые начальные его моменты. Но загрязнение — это не только выброс в природную среду вредных веществ. При отводе воды в естественные водоемы от систем охлаждения в них изменяется естественный режим температуры, что представляет собой тепловое загрязнение. В качестве загрязнения можно рассматривать и отклонение от оптимальных параметров уровней шума и освещенности.

Таким образом, загрязнение среды есть процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств, вложенных человеком в добычу и заготовку сырья и материалов, превращающихся в безвозвратные отходы, рассеиваемые в биосфере. Загрязнение имеет следствием необратимое разрушение как отдельных экологических систем, так и биосферы в целом, включая воздействие на глобальные физико-химические параметры среды. Вследствие загрязнения теряются плодородные земли, снижается продуктивность экологических систем и биосферы в целом. Загрязнение прямо или косвенно ведет к ухудшению физического и морального состояния человека как главной производительной силы общества.

Поэтому защита окружающей среды от загрязнения — одна из ключевых задач в общей проблеме оптимизации природопользования, сохранения качества среды для настоящего и будущих поколений.