Антропогенний вплив на біосферу прикладів. Курсова робота: Антропогенний вплив на біосферу

АНТРОПОГЕННИЙ ВПЛИВ НА БІОСФЕРУ

Людина завжди використовувала довкілля в основному як джерело ресурсів, проте протягом дуже тривалого часу його діяльність не мала помітного впливу на біосферу. Лише наприкінці минулого століття зміни біосфери під впливом господарської діяльності привернули до себе увагу вчених. У першій половині нинішнього століття ці зміни наростали і нині лавиною обрушилися людську цивілізацію. Прагнучи поліпшення умов свого життя, людина постійно нарощує темпи матеріального виробництва, не замислюючись про наслідки. За такого підходу більшість взятих від природи ресурсів повертається їй як відходів, часто отруйних чи непридатних для утилізації. Це створює загрозу існуванню і біосфери, і самої людини.

СУЧАСНИЙ СТАН ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

Глобальні процеси утворення та руху живої речовини в біосфері пов'язані та супроводжуються біологічними кругообігами величезних мас речовини та енергії. На відміну від суто геологічних процесів ці круговороти за участю живої речовини мають значно більшу інтенсивність, швидкість та кількість речовин, залучених до циклічного руху.

Будівництво та експлуатація промислових підприємств, видобуток корисних копалин призвели до серйозних порушень природних ландшафтів, забруднення ґрунту, води, повітря різними відходами.

Справжні зрушення у біосферних процесах почалися у XX ст. внаслідок чергової промислової революції. Бурхливий розвиток енергетики, машинобудування, хімії, транспорту призвело до того, що людська діяльність стала порівнянною за масштабами з природними енергетичними та матеріальними процесами, що відбуваються у біосфері. Інтенсивність споживання людством енергії та матеріальних ресурсів зростає пропорційно до чисельності населення і навіть випереджає його приріст.

Попереджаючи про можливі наслідки вторгнення людини, що розширюється, в природу, ще півстоліття тому академік В. І. Вернадський писав: «Людина стає геологічною силою, здатною змінити образ Землі». Це попередження пророчо виправдалося. Наслідки антропогенної діяльності виявляються у виснаженні природних ресурсів, забрудненні біосфери відходами виробництва, руйнуванні природних екосистем, зміні структури Землі, зміні клімату. Антропогенні дії призводять до порушення практично всіх природних біогеохімічних циклів.

Поява в природному середовищі нових компонентів, спричинена діяльністю людини або будь-якими грандіозними природними явищами (наприклад, вулканічною діяльністю), називають екологічним забрудненням, що характеризується наявністю в навколишньому середовищі шкідливих речовин, що порушують функціонування екологічних систем або їх окремих елементів та знижують якість середовища для життя людини або ведення її господарської діяльності.До забруднювачів відносяться і всі тіла, речовини, явища, процеси, які в даному місці, але не в той час і не в тій кількості, яка є природною для природи, з'являються в навколишньому середовищі і можуть виводити її системи зі стану рівноваги.

Розрізняють природніі антропогенні забруднення.Природні забруднення виникають у результаті природних причин: вивержень вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней та пожеж. Антропогенні забруднення - результат діяльності.

Кожен забруднювач надає певний негативний вплив на природу, тому їх надходження у довкілля має суворо контролюватись. Законодавство встановлює для кожної забруднюючої речовини гранично допустиме скидання(ПДС) та гранично допустиму його концентрацію(ГДК) у природному середовищі.

Гранично допустиме скидання (ПДС) - це маса забруднюючої речовини, що викидається окремим джерелом за одиницю часу; перевищення ПДС призводить до несприятливих наслідків у навколишньому середовищі та може бути небезпечним для здоров'я людини.

Гранично допустима концентрація (ГДК) розуміється як кількість шкідливої речовини в навколишньому середовищі, яка не впливає на здоров'я людини або її потомство при постійному або тимчасовому контакті з нею. Нині щодо ПДК враховуються як ступінь впливу забруднювачів для здоров'я людини, а й вплив їх у тварин, рослини, гриби, мікроорганізми, і навіть на природне співтовариство загалом.

Спеціальні служби моніторингу (спостереження) довкілля здійснюють контроль за дотриманням встановлених нормативів ГДС та ГДК шкідливих речовин. Такі служби створено у всіх районах країни. Особливо важлива їх роль великих містах, поблизу хімічних виробництв, атомних електростанцій та інших промислових об'єктів. Служби моніторингу мають право застосовувати передбачені законом заходи, аж до зупинення провадження та будь-яких робіт, якщо порушуються норми охорони навколишнього середовища.

Швидке зростання потреб у паливі, металах, мінеральній сировині та їх видобуток ведуть до виснаження цих ресурсів.

Екологічний принцип меж полягає в тому, що: ресурси обмежені і не повинні витрачатися марно; не можна нескінченно відкривати нові ресурси.

Біосфера Землі здатна до саморегуляції, вона може витримати та виправити результати нерозумного втручання людини. Але всьому є межа. Сьогодні ми досягли цієї межі і стоїмо на краю екологічної прірви.

Такою є далеко не повна картина сучасної екологічної ситуації на нашій планеті. Навіть окремі успіхи природоохоронної діяльності не можуть помітно змінити загальний перебіг процесу згубного впливу цивілізації на стан біосфери.

АТМОСФЕРА - ЗОВНІШНЯ ОБОЛОНКА БІОСФЕРИ

Маса атмосфери нашої планети незначна - лише одна мільйонна частина маси Землі. Проте її роль природних процесах біосфери величезна. Наявність навколо земної кулі атмосфери визначає загальний тепловий режим поверхні нашої планети, захищає її від шкідливого космічного та ультрафіолетового випромінювання. Циркуляція атмосфери впливає на місцеві кліматичні умови, а через них на режим річок, ґрунтово-рослинний покрив та на процеси рельєфоутворення.

Сучасний газовий склад атмосфери – результат тривалого історичного розвитку земної кулі.

Найбільше значення для різних екосистем мають три гази, що входять до складу атмосфери: кисень, вуглекислий газ та азот. Ці гази беруть участь в основних біогеохімічних кругообігах.

Кисеньграє найважливішу роль життя більшості живих організмів на планеті. Він необхідний для дихання. Кисень не завжди входив до складу земної атмосфери. Він виник наслідок життєдіяльності фотосинтезирующих організмів (автотрофів). Під дією ультрафіолетових променів кисень перетворювався на озон. У міру накопичення озону відбувалося утворення озонового шару у верхніх шарах атмосфери. Озоновий шар в атмосфері як екран надійно захищає поверхню Землі від ультрафіолетової радіації, згубної для живих організмів.

Кругообіг кисню в біосфері надзвичайно складний, тому що з ним вступає в реакцію дуже багато органічних та неорганічних речовин, у тому числі водень, з'єднуючись з яким кисень утворює воду.

Вуглекислий газ (діоксид вуглецю)бере участь у процесі фотосинтезу під час утворення органічних речовин. Саме завдяки цьому процесу замикається кругообіг вуглецю в біосфері. Як і кисень, вуглець входить до складу ґрунтів, рослин, тварин, бере участь у різноманітних механізмах круговороту речовин у природі.

Азот- незамінний біогенний елемент, оскільки він входить до складу білків та нуклеїнових кислот. Атмосфера - невичерпний резервуар азоту, проте основна частина живих організмів не може безпосередньо використовувати цей азот: він має бути попередньо пов'язаний у вигляді хімічних сполук.

Кругообіг азоту тісно пов'язаний з кругообігом вуглецю. Незважаючи на те, що кругообіг азоту складніше, ніж кругообіг вуглецю, він, як правило, відбувається швидше.

Інші складові повітря не беруть участь у біохімічних кругообігах, але наявність великої кількості забруднювачів в атмосфері може призвести до серйозних порушень цих циклів.

Забруднення атмосфери- Різні негативні зміни в її складі, пов'язані головним чином зі зміною концентрації другорядних компонентів повітря.

Розрізняють два основні джерела забруднення атмосфери: природнийі антропогенний.Природне джерело - вулкани, курні бурі, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин і тварин. До основних антропогенних джерел забруднення атмосфери належать підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства,

Сьогодні вже ясно, що будь-яка людська діяльність, що впливає на фізичні властивості або хімічний склад атмосфери, може спричинити серйозні екологічні порушення середовища, зокрема глобальні зміни клімату планети. Якщо людство не зможе вжити своєчасних заходів щодо захисту атмосфери від забруднень, то на нього чекають катастрофічні наслідки.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ДЕРЖАВНИЙ ОСВІТНИЙ УСТАНОВА

ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ

«КУЗБАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Кафедра хімічної технології твердого палива та екології

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

З дисципліни

«Екологія»

Виконав: студент гурту

ОПз-08 Васильєв С. С.

Перевірив:

Кемерово, 2009

Вступ

1. Сучасний стан природного середовища

2. Атмосфера – зовнішня оболонка біосфери

2.1 Забруднення атмосфери

2.2 Забруднення ґрунтів

2.3 Забруднення природних вод

3. Радіація та екологічні проблеми у біосфері

Висновок

Використовувана література

Людина завжди використовувала довкілля в основному як джерело ресурсів, проте протягом дуже тривалого часу його діяльність не мала помітного впливу на біосферу. Лише наприкінці минулого століття зміни біосфери під впливом господарської діяльності привернули до себе увагу вчених. У першій половині нинішнього століття ці зміни наростали і нині лавиною обрушилися людську цивілізацію. Прагнучи поліпшення умов свого життя, людина постійно нарощує темпи матеріального виробництва, не замислюючись про наслідки. За такого підходу більшість взятих від природи ресурсів повертається їй як відходів, часто отруйних чи непридатних для утилізації. Це створює загрозу і існуванню біосфери, і самої людини. Метою реферату є висвітлити: сучасний стан природного довкілля; охарактеризувати основні джерела забруднень біосфери; виявити шляхи охорони навколишнього середовища від забруднень.

Розглянемо деякі риси сучасного стану біосфери та процеси, що відбуваються в ній.

Глобальні процеси утворення та руху живої речовини в біосфері пов'язані та супроводжуються кругообігом величезних мас речовини та енергії. На відміну від суто геологічних процесів біогеохімічні цикли за участю живої речовини мають значно вищі інтенсивність, швидкість та кількість залученої в обіг речовини.

З появою та розвитком людства процес еволюції помітно видозмінився. На ранніх стадіях цивілізації вирубування та випалювання лісів для землеробства, випасання худоби, промисел та полювання на диких тварин, війни спустошували цілі регіони, призводили до руйнування рослинних угруповань, винищення окремих видів тварин. З розвитком цивілізації, особливо бурхливого після промислової революції кінця середньовіччя, людство опановувало дедалі більшої могутністю, дедалі більшої здатністю залучати і використовуватиме задоволення своїх потреб величезні маси речовини - як органічного, живого, і мінерального, закосного.

Зростання населення і розвиток сільського господарства, промисловості, будівництва, транспорту викликали масове знищення лісів у Європі, Північній Америці. Випас худоби у великих масштабах призводив до загибелі лісів та трав'яного покриву, до ерозії (руйнування) ґрунтового шару (Середня Азія, Північна Африка, південь Європи та США). Винищено десятки видів тварин у Європі, Америці, Африці.

Вчені припускають, що виснаження грунтів біля древнього центральноамериканського держави майя внаслідок підсічно-вогневого землеробства стало однією з причин загибелі цієї високорозвиненої цивілізації. Аналогічно в Стародавній Греції зникли великі ліси внаслідок вирубки та непомірного випасання худоби. Це посилило ерозію ґрунту та призвело до знищення ґрунтового покриву на багатьох гірських схилах, підвищило посушливість клімату та погіршило умови ведення сільського господарства.

Попереджаючи про можливі наслідки вторгнення людини, що розширюється, в природу, ще півстоліття тому академік В. І. Вернадський писав: «Людина стає геологічною силою, здатною змінити образ Землі». Це попередження пророчо виправдалося. Наслідки антропогенної (виробленої людиною) діяльності виявляються у виснаженні природних ресурсів, забрудненні біосфери відходами виробництва, руйнуванні природних екосистем, зміні структури Землі, зміні клімату. Антропогенні дії призводять до порушення практично всіх природних біогеохімічних циклів.

Внаслідок спалювання різного палива в атмосферу щорічно викидається близько 20 млрд.т вуглекислого газу та поглинається відповідна кількість кисню. Природний запас СО2в атмосфері становить величину близько 50 000 млрд.т. Ця величина коливається та залежить, зокрема, від вулканічної активності. Однак антропогеннівикиди вуглекислого газу перевищують природні і становлять нині велику частку його загальної кількості. Збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, що супроводжується зростанням кількості аерозолю (дрібних частинок пилу, сажі, суспензій розчинів деяких хімічних сполук), може призвести до помітних змін клімату і відповідно до порушення рівноважних зв'язків, що складалися протягом мільйонів років у біосфері.

Підсумком порушення прозорості атмосфери, а, отже, і теплового балансу може виникнути виникнення парниківного ефекту», тобто збільшення середньої температури атмосфери на кілька градусів. Це здатне викликати танення льодовиків полярних областей, підвищення рівня Світового океану, зміна його солоності, температури, глобальні порушення клімату, затоплення прибережних низовин та багато інших несприятливих наслідків.

Викид в атмосферу промислових газів, що включають такі сполуки, як окис вуглецю (чаднийгаз окисли азоту сірки, аміаку та інших забруднювачів, призводить допригніченню життєдіяльності рослин та тварин, порушень обмінних процесів, до отруєння та загибелі живих організмів.

Некерований вплив на клімат у сукупності з нераціональним веденням сільського господарства здатний призвести до значного зниження родючості ґрунтів, великих коливань урожайності культур. За даними експертів ООН, останніми роками коливання продукції сільського господарства перевищували 1%. Адже зменшення виробництва продовольства навіть на 1% може призвести до загибелі від голоду десятків мільйонів людей.

Катастрофічно скорочуються ліси на нашій планеті, нераціональні вирубки лісів та пожежі призвели до того, що в багатьох місцях, колись суцільно вкритих лісами, до теперішнього часу вони збереглися лише на 10-30% території. Площа тропічних лісів Африки зменшилася на 70%, Південної Америки – на 60%, у Китаї лише 8% території вкрито лісом.

1.1 Забруднення природного середовища

Поява в природному середовищі нових компонентів, спричинена діяльністю людини або грандіозними природними явищами (наприклад, вулканічною діяльністю), характеризують терміном

на організменномурівні може відбуватися порушенняокремих фізіологічних функцій організмів, змінаїх поведінки, зниження темпів зростання та розвитку, зниження стійкості до впливів інших несприятливих факторів зовнішнього середовища.

На рівні популяцій забруднення може викликати зміну їх чисельності та біомаси, народжуваності, смертності, зміни структури, річних циклів міграцій та інших функціональних властивостей.

На біоценотичному рівні забруднення позначається на структурі та функціях спільнот. Одні й самі забруднюючі речовини по-різному впливають різні компоненти угруповань. Відповідно змінюються кількісні співвідношення в біоценозі, аж до повного зникнення одних форм та появи інших. Змінюється просторова структура угруповань, ланцюги розкладання (детритні) починають переважати над пасовищними, відмирання - над продукцією. Зрештою, відбувається деградація екосистем, погіршення їх як елементів середовища людини, зниження позитивної ролі у формуванні біосфери, знецінення в господарському відношенні.

МІНІСТЕРСТВОУТВОРЕННЯ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ДЕРЖАВНО-ОСВІТНИЙ ЗАКЛАД

ВИЩОПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ

«КУЗБАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Кафедра хімічної технології твердого палива та екології

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

З дисципліни

«Екологія»

Виконав: студент гурту

ОПз-08 Васильєв С. С.

Перевірив:

Кемерово, 2009

Вступ

2.1 Забруднення атмосфери

2.2 Забруднення ґрунтів

2.3 Забруднення природних вод

Висновок

Використовувана література

Вступ

Людина завжди використовував довкілля переважно як джерело ресурсів, проте протягом дуже багато часу його діяльність не надавала помітного впливу біосферу. Лише наприкінці минулого століття зміни біосфери під впливом господарської діяльності звернули на себе увагу вчених. У першій половині нинішнього століття ці зміни наростання нині лавиною обрушилися на людську цивілізацію. Прагнучи поліпшення умов свого життя, людина постійно нарощує темпи матеріального виробництва, не замислюючись про наслідки. При такому підході більшість взятих від природи ресурсів повертається їй у вигляді відходів, часто отруйних або непридатних для утилізації. Це створює загрозу та існуванню біосфери, і самої людини. Метою реферату є висвітлити: сучасний стан природного середовища; охарактеризувати основні джерела забруднень біосфери; виявити шляхи охорони навколишнього середовища від забруднень.

1. Сучасний стан природного середовища

Розглянемо деякі риси сучасного стану біосфери та процеси, що відбуваються в ній.

Глобальні процеси утворення та руху живої речовини в біосфері пов'язані і супроводжуються кругообігом величезних мас речовини та енергії. На відміну від суто геологічних процесів біогеохімічні цикли за участю живої речовини мають значно вищі інтенсивність, швидкість і кількість залученої в оборот речовини.

З появою та розвитком людства процес еволюції помітно видозмінився. На ранніх стадіях цивілізації вирубування і випалювання лісів для землеробства, випасання худоби, промисел і полювання на диких тварин, війни спустошували цілі регіони, призводили до руйнування рослинних угруповань, винищення окремих видів тварин. З розвитком цивілізації, особливо бурхливого після промислової революції кінця середньовіччя, людство опановувало все більшої потужністю, дедалі більшої здатністю залучати і використовувати задоволення своїх потреб величезні маси речовини - як органічного, живого, і мінерального, відсталого.

Зростання населення і розвиток сільськогогосподарства, промисловості, будівництва, транспорту викликали масове знищення лісів у Європі, Північній Америці. Випас худоби у великих масштабах приводив до загибелі лісів і трав'яного покриву, до ерозії (руйнування) грунтового шару (Середня Азія, Північна Африка, південь Європи та США). Винищено десятки видів тварин у Європі, Америці, Африці.

Вчені припускають, що виснаження ґрунтів на території давньої центральноамериканської держави майя внаслідок підсічно-вогневого землеробства стало однією з причин загибелі цієї високорозвиненої цивілізації. Аналогічно в Стародавній Греції зникли великі ліси в результаті вирубки та непомірного випасання худоби. Це посилило ерозію ґрунту і призвело до знищення ґрунтового покриву на багатьох гірських схилах, підвищило посушливість клімату та погіршило умови ведення сільського господарства.

Справжні зрушення у біосферних процесах почалися у XX ст. внаслідок чергової промислової революції. Бурхливий розвиток енергетики, машинобудування, хімії, транспорту призвело до того, що людська діяльність стала порівнянна за масштабами з природними енергетичними та матеріальними процесами, що відбуваються в біосфері. Інтенсивність споживання людством енергії та матеріальних ресурсів зростає пропорційно до чисельності населення і навіть випереджає його приріст.

Попереджаючи про можливі наслідки розширення вторгнення людини в природу, ще півстоліття тому академік В. І. Вернадський писав: «Людина стає геологічною силою, здатною змінити образ Землі». Це попередження пророчо виправдалося. Наслідки антропогенної (виробленої людиною) діяльності виявляються у виснаженні природних ресурсів, забрудненні біосфери відходами виробництва, руйнуванні природних екосистем, зміні структури поверхні Землі, зміні клімату. Антропогенні впливи призводять до порушення практично всіх природних біогеохімічних циклів.

У результаті спалювання різного палива в атмосферу щорічно викидається близько 20 млрд. т вуглекислого газу і поглинається відповідна кількість кисню. Природний запас СО2 у атмосфері становить величину близько 50 000 млрд. т. Ця величина коливається і залежить, зокрема, отвулканической активності. Однак антропогенні викиди вуглекислого газу перевищують природні і становлять нині велику частку його загальної кількості. Збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, що супроводжується зростанням кількості аерозолю (дрібних частинок пилу, сажі, суспензій розчинів деяких хімічних сполук), може призвести до помітних змін клімату і відповідно до порушення рівноважних зв'язків, що складалися протягом мільйонів років в біосфері.

Результатом порушення прозорості атмосфери, отже, і теплового балансу може бути виникнення «парникового ефекту», тобто збільшення середньої температури атмосфери кілька градусів. Це здатне викликати танення льодовиків полярних областей, підвищення рівня Світового океану, зміна його солоності, температури, глобальні порушення клімату, затоплення прибережних низовин та багато інших несприятливих наслідків.

Викид в атмосферу промислових газів, що включають такі сполуки, як окис вуглецю СО (чадний газ), оксиди азоту, сірки, аміаку та інших забруднювачів, призводить до пригнічення життєдіяльності рослин і тварин, порушень обмінних процесів, котруванню та загибелі живих організмів.

Некерований вплив на клімат у сукупності снераціональним веденням сільського господарства здатні призвести до значного зниження родючості грунтів, великих коливань врожайності культур. За даними експертів ООН, останніми роками коливання продукції сільського господарства перевищували 1%. Адже зменшення виробництва продовольства навіть на 1% може призвести до загибелі від голоду десятків мільйонів людей.

Катастрофічно скорочуються ліси на нашій планеті, нераціональні вирубки лісів і пожежі призвели до того, що в багатьох місцях, колись суцільно покритих лісами, до теперішнього часу вони збереглися лише на 10-30% території. Площа тропічних лісів Африки зменшилася на 70%, Південної Америки-на 60%, у Китаї лише 8% території вкрито лісом.

1.1 Забруднення природного середовища

Поява в природному середовищі нових компонентів, викликана діяльністю людини або якими-небудь грандіозними природними явищами (наприклад, вулканічною діяльністю), характеризують терміном забрудненість. середовища з точки зору проживання людини або ведення господарської діяльності. Цим терміном характеризуються всетіла, речовини, явища, процеси, які в даному місці, але не в той час і не в тій кількості, яка природно для природи, з'являються в навколишньому середовищі і можуть виводити її системи зі стану рівноваги.

Екологічна дія забруднюючих агентів може виявлятися по-різному; воно може зачіпати або окремі організми (проявлятися на організмному рівні, або популяції, біоценози, екосистеми і навіть біосферу в цілому.

На організмовому рівні може відбуватися порушення окремих фізіологічних функцій організмів, зміна їх поведінки, зниження темпів зростання та розвитку, зниження стійкості до впливів інших несприятливих факторів зовнішнього середовища.

На біоценотичному рівні забруднення позначається на структурі та функціях співтовариств. Одні й самі забруднюючі речовини по-різному впливають різні компоненти угруповань. Відповідно змінюються кількісні співвідношення в біоценозі, аж до повного зникнення одних форм та появи інших. Змінюється просторова структура угруповань, ланцюги розкладання (детритні) починають переважати над пасовищними, відмирання - над продукцією. В кінцевому рахунку відбувається деградація екосистем, погіршення їх як елементів середовища людини, зниження позитивної ролі у формуванні біосфери, знецінення у господарському відношенні.

Розрізняють природне та антропогенне забруднення. Природне забруднення виникає в результаті природних причин - виверження вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней та пожеж. Антропогенне забруднення - результат діяльності людини.

В даний час загальна потужність джерела тропогенного забруднення в багатьох випадках перевищує потужність природних. Так, природні джерела окису азоту викидають 30 млн. т. азоту на рік, а антропогенні - 35-50 млн. т; двоокису сірки, відповідно, близько 30 млн. т і більше 150 млн. т. У результаті діяльності свинцю потрапляє в біосферу майже в 10 разів більше, ніж у процесі природних забруднень.

Забруднюючі речовини, що виникли в результаті господарської діяльності людини, та їх вплив на середовище дуже різноманітні. До них належать: сполуки вуглецю, сірки, азоту, важкі метали, різні органічні речовини, штучно створені матеріали, радіоактивні елементи та багато іншого.

Так, за оцінками експертів, в океан щорічно потрапляє близько 10 млн. т нафти. Нафта на воді утворює тонку плівку, що перешкоджає газообміну між водою та повітрям. Осідаючи на дно, нафта потрапляє в донні відкладення, де порушує природні процеси життєдіяльності донних тварин і мікроорганізмів. Крім нафти, значно зріс викид в океан побутових і промислових стічних вод, що містять, зокрема, такі небезпечні забруднювачі, як свинець, ртуть, миш'як, що мають сильну токсичну дію. Фонові концентрації таких речовин у багатьох місцях вже перевищено в десятки разів.

Кожен забруднювач надає певний негативний вплив на природу, тому їх надходження у довкілля має строго контролюватись. Законодавство встановлює для кожного забруднюючого речовини гранично допустиме скидання (ПДС) і гранично допустиму концентрацію (ПД К) його в природному середовищі.

Гранично допустиме скидання (ПДС) - це маса забруднюючої речовини, що викидається окремими джерелами за одиницю часу, перевищення якої призводить до несприятливих наслідків навколишнього середовища або небезпечне для здоров'я людини. Гранично допустима концентрація (ГДК) розуміється як кількість шкідливої речовини в навколишньому середовищі, яка не має негативного впливу на здоров'я людини або його потомство при постійному або тимчасовому контакті з ним. В даний час при визначенні ГДК враховується не тільки ступінь впливу забруднювачів на здоров'я людини, але і їх вплив на тварин, рослини, гриби, мікроорганізми, а також на природне співтовариство в цілому.

Спеціальні служби моніторингу (спостереження) навколишнього середовища здійснюють контроль за дотриманням встановлених нормативів ПДС та ПДК шкідливих речовин. Такі служби створено у всіх районах країни. Особливо важлива їх роль у великих містах, поблизу хімічних виробництв, атомних електростанцій та інших промислових об'єктів. Служби моніторингу мають право застосовувати передбачені законом заходи, аж до припинення виробництва та будь-яких робіт, якщо порушуються норми охорони навколишнього середовища.

Крім забруднення середовища, антропогенний вплив виявляється у виснаженні природних ресурсів біосфери. Величезні масштаби використання природних ресурсів призвели до значної зміни ландшафтів в деяких регіонах (наприклад, у вугільних басейнах). Якщо на зорі цивілізації людина використовувала для своїх потреб всього близько 20 хімічних елементів, на початку XX випливало 60, то зараз більше 100 - майже всю таблицю Менделєєва.

Швидке зростання потреб у паливі, металах, мінеральній сировині та їх видобуванні призвели до виснаження цих ресурсів. Так, за оцінками фахівців, при збереженні сучасних темпів видобутку та споживання розвідані запаси нафти будуть вичерпані вже через 30 років, газу – через 50 років, вугілля – через 200. Аналогічна ситуація склалася не тільки з енергетичними ресурсами, але і з металами (виснаження запасів алюмінію очікується через 500-600 років, заліза - 250 років, цинку - 25 років, свинцю - 20 років) і мінеральними ресурсами, як, наприклад, азбест, слюда, графіт, сірка.

Ось далеко не повна картина екологічної ситуації на нашій планеті нині. Навіть окремі успіхи природоохоронної діяльності не можуть помітним чином змінити загальний перебіг процесу згубного впливу цивілізації на стан біосфери.

2. Атмосфера – зовнішня оболонка біосфери

2.1 Забруднення атмосфери

Різні негативні зміни атмосфери Землі пов'язані головним чином із зміною концентрації другорядних компонентів атмосферного повітря.

Існує два основних джерела забруднення атмосфери: природний та антропогенний.

Природне джерело - це вулкани, курні бурі, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин та тварин.

До основних антропогенних джерел забруднення атмосфери належать підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства.

Крім газоподібних забруднюючих речовин, в атмосферу надходить велика кількість твердих частинок. Це пил, кіптяву та сажа. Велику небезпеку таїть забруднення природного середовища важкими металами. Свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром, ванадій стали практично постійними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро постає проблема забруднення повітря свинцем.

Глобальне забруднення атмосферного повітря позначається на стані природних екосистем, особливо на зеленому покриві нашої планети. Одним із найнаочніших показників стану біосфери служать ліси їх самопочуття.

Кислотні дощі, що викликаються головним чином діоксидомсерами та оксидами азоту, завдають величезної шкоди лісовим біоценозам. Встановлено, що хвойні породи страждають від кислотних дощів більшою мірою, ніж ширококолісні.

Лише території нашої країни загальна площа лісів, уражених промисловими викидами, досягла 1 млн. га. Значним фактором деградації лісів в останні роки є забруднення навколишнього середовища радіонуклідами. Так, внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС уражено 2,1 млн.га лісових масивів.

Особливо сильно страждають зелені насадження в промислових містах, атмосфера яких містить велику кількість забруднюючих речовин.

Повітряна екологічна проблема виснаження озонового шару, зокрема поява озонових дірок над Антарктидою і Арктикою, пов'язана з надмірним застосуванням фреонів у виробництві та побуті.

2.2 Забруднення ґрунтів

У нормальних природних умовах всі процеси, що відбуваються у ґрунті, перебувають у рівновазі. Але нерідко у порушенні рівноважного стану ґрунту винен людина. Через війну розвитку господарську діяльність людини відбувається забруднення, зміна складу грунту і її знищення. В даний час на кожного жителя нашої планети припадає менше одного гектара орної землі. І ці незначні площі продовжують скорочуватися через невмілу господарську діяльність людини.

Величезні площі родючих земель гинуть пригорнопромислових роботах, при будівництві підприємств та міст. Знищення лісів та природного трав'янистого покриву, багаторазове оранка землі без дотримання правил агротехніки призводить до виникнення ерозії ґрунту – руйнування та змиву родючого шару водою та вітром (рис. 58). Ерозія зараз стала всесвітнім злом. Підраховано, що тільки за останнє століття внаслідок водної та вітрової ерозій на планеті втрачено 2 млрд. гаплодних земель активного сільськогосподарського користування.

Однією з наслідків посилення виробничої діяльності є інтенсивне забруднення грунтового покриву. Вролі основних забруднювачів грунтів виступають метали та їх сполуки, радіоактивні елементи, а також добрива та отрутохімікати, що застосовуються у сільському господарстві.

До найбільш небезпечних забруднювачів ґрунтів відносять ртуть та її сполуки. Ртуть надходить у довкілля з отрутохімікатами, з відходами промислових підприємств, що містять металеву ртуть та різні її сполуки.

Ще більш масовий і небезпечний характер носить забруднення грунтів свинцем. Відомо, що при виплавці однієї тонни свинцю в довкілля відходами викидається його до 25 кг. З'єднання свинцю використовуються як добавок до бензину, тому автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення. Особливо багато свинцю в ґрунтах уздовж великих автострад.

Поблизу великих центрів чорної та кольорової металургії грунти забруднені залізом, міддю, цинком, марганцем, нікелем, алюмінієм та іншими металами. У багатьох місцях їхня концентрація в десятки разів перевищує ГДК.

Радіоактивні елементи можуть потрапляти в ґрунт і накопичуватися в ньому в результаті випадання опадів від атомних вибухів або при видаленні рідких і твердих відходів промислових підприємств, АЕС або науково-дослідних установ, пов'язаних з вивченням та використанням матомної енергії. Радіоактивні речовини з ґрунтів потрапляють у рослини, потім в організми тварин і людини, накопичуються в них.

Значний вплив на хімічний склад грунтів надає сучасне сільське господарство, що широко використовує добрива та різні хімічні речовини для боротьби зі шкідниками, бур'янами та хворобами рослин. В даний час кількість речовин, що залучаються в кругообіг у процесісільськогосподарської діяльності, приблизно така ж, що і в процесіпромислового виробництва. При цьому з кожним роком виробництво та застосування добрив та отрутохімікатів у сільському господарстві зростає. Невміле і безконтрольне використання їх призводить до порушення круговороту речовин у біосфері.

Особливу небезпеку становлять стійкі органічні сполуки, що застосовуються як отрутохімікати. Вони накопичуються у ґрунті, введенні, донних відкладах водойм. Але найголовніше - вони включаються векологічні харчові ланцюги, переходять із ґрунту і води в рослини, потім у тварин, а зрештою потрапляють з їжею в організм людини.

2.3 Забруднення природних вод

Під забрудненням водойм розуміється зниження їх біосферних функцій та економічного значення в результаті надходження в них шкідливих речовин.

Одним з основних забруднювачів води є нафта і нафтопродукти. Нафта може потрапляти у воду внаслідок природних її виходів у районах залягання. Але основні джерела забруднення пов'язані з людською діяльністю: нафтовидобуванням, транспортуванням, переробкою та використанням нафти в якості палива та промислової сировини.

З інших забруднювачів необхідно назвати метали (наприклад, ртуть, свинець, цинк, мідь, хром, олово, марганець), радіоактивні елементи, отрутохімікати, що надходять з сільськогосподарських полів, та стоки тваринницьких ферм. Невелику небезпеку для водного середовища з металів представляють ртуть, свинець та їх сполуки.

Розширене виробництво (без очисних споруд) і застосування отрутохімікатів на полях призводять до сильного забруднення водоймів шкідливими сполуками. Забруднення водного середовища відбувається в результаті прямого внесення отрутохімікатів при обробці водойм для боротьби зі шкідниками, надходження у водойми води, що стікає з поверхні оброблених сільськогосподарських угідь, при скиданні у водойми відходів підприємств-виробників, а також внаслідок втрат при транспортуванні, зберіганні та.

Поряд з отрутохімікатами сільськогосподарські стоки містять значну кількість залишків добрив (азоту, фосфору, калію), що вносяться на поля. Крім того, великі кількості органічних сполук азоту та фосфору потрапляють зі стоками від тваринницьких ферм, а також сканалізаційними стоками. Підвищення концентрації поживних речовин у ґрунті призводить до порушення біологічної рівноваги у водоймі.

Спочатку в такому водоймищі різко збільшується кількість мікроскопічних водоростей. Зі збільшенням кормової бази зростає кількість ракоподібних, риб та інших водних організмів. Потім відбувається відмирання великої кількості організмів. Воно призводить до витрачання всіх запасів кисню, що міститься у воді, і накопичення сірководню. Обстановка вводоеме змінюється настільки, що він стає непридатним існування будь-яких форм організмів. Водойма поступово «вмирає».

Одним із видів забруднення водойм є теплове забруднення. Електростанції, промислові підприємства часто скидають підігріту воду у водойму. Це призводить до підвищення температури води. З підвищенням температури у водоймі зменшується кількість кисню, збільшується токсичність забруднюючих воду домішок, порушується біологічна рівновага.

У забрудненій воді з підвищенням температури починають бурхливо розмножуватися хвороботворні мікроорганізми та віруси. Потрапивши в питну воду, вони можуть спричинити спалахи різних захворювань.

У низці регіонів важливим джерелом прісної води були підземні води. Раніше вони вважалися найчистішими. Але в даний час в результаті господарської діяльності людини багато джерел підземної води також піддаються забруднення. Нерідко це забруднення настільки велике, що вода стала непридатною для пиття.

Людство споживає на свої потреби величезну кількість прісної води. Основними її споживачами є промисловість та сільське господарство. Найбільш водоємні галузі промисловості - гірничодобувна, сталеливарна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова та харчова. На них йде до 70% всієї води, що витрачається у промисловості. Головний же споживач прісної води - сільське господарство: на його потреби йде 60-80% всієї прісної води.

Вже нині нестачу прісної води відчувають як території, які природа обділила водними ресурсами, а й багато регіони, ще недавно вважалися благополучними щодо цього. В даний час потреба у прісній воді не задовольняється у 20% міського та 75% сільського населення планети.

Втручання людини в природні процеси торкнулося навіть великих річок (таких, як Волга, Дон, Дніпро), змінивши убік зменшення обсяги переносних водних мас (стік річок). Використовувана в сільському господарстві вода здебільшого витрачається на випаровування та утворення рослинної біомаси і, отже, не повертається до річок. Вже зараз у найбільш обжитих районах країни стік рік скоротився на 8%, а в таких річок, як Дон, Терек, Урал - на 11-20%. Дуже драматична доля Аральського моря, по суті, яке припинило існування через надмірний забір вод річок Сирдар'ї та Амудар'ї на зрошення.

Обмежені запаси прісної води ще більше скорочуються через їх забруднення. Головну небезпеку становлять стічні води (промислові, сільськогосподарські та побутові), оскільки значна частина використаної води повертається у водні басейни у вигляді стічних вод.

3. Радіація та екологічні проблеми в біосфері

Радіаційні забруднення мають суттєву відмінність від інших. Радіоактивні нукліди - це ядра нестабільних хімічних елементів, що випускають заряджені частинки і короткохвильові електромагнітні випромінювання. Саме ці частинки та випромінювання, потрапляючи в організм людині, руйнують клітини, внаслідок чого можуть виникнути різні хвороби, у тому числі і променева.

У біосфері всюди є природні джерела радіоактивності, і людина, як і всі живі організми, завжди зазнавала природного опромінення. Зовнішнє опромінення відбувається з допомогою випромінювання космічного походження і радіоактивних нуклідів, що у навколишньому середовищі. Внутрішнє опромінення створюється радіоактивними елементами, що потрапляють в організм людини з повітрям, водою та їжею.

Для кількісної характеристики впливу випромінювання на людину використовують одиниці – біологічний еквівалент рентгена (бер) абозиверт (Зв): 1 Зв = 100 бер. Так як радіоактивне випромінювання може викликати серйозні зміни в організмі, кожна людина повинна знати допустимі його дози.

В результаті внутрішнього і зовнішнього опромінення людина протягом року в середньому отримує дозу 0,1 бер і, отже, за все своє життя близько 7 бер. У цих дозах опромінення не завдає шкоди людині. Однак є такі місцевості, де щорічна доза вища за середню. Так, наприклад, люди, що живуть у високогірних районах, за рахунок космічного випромінювання можуть отримати дозу в кілька разів більшу. Великі дози випромінювання можуть бути в місцевостях, де вміст природних радіоактивних джерел великий. Так, наприклад, у Бразилії (200 км від Сан-Паулу) є височина, де річна доза становить 25 бер. Ця місцевість безлюдна.

Найбільшу небезпеку становить радіоактивне забруднення біосфери внаслідок діяльності людини. В даний час радіоактивні елементи досить широко використовуються в різних областях. Халатне відношення до зберігання та транспортування цих елементів призводить до серйозних радіоактивних забруднення. Радіоактивне зараження біосфери пов'язане, наприклад, із випробуваннями атомної зброї.

У другій половині нашого століття почали вводити в експлуатацію атомні електростанції, криголами, підводні човни з ядерними установками. При нормальній експлуатації об'єктів атомної енергії та промисловості забруднення навколишнього середовища радіоактивними нуклідами становить мізерну частку від природного фону. Інша ситуація складається при аваріях на атомних об'єктах.

В даний час все гостріше постає проблема складання та зберігання радіоактивних відходів військової промисловості та атомних електростанцій. З кожним роком вони становлять дедалі більшу небезпеку для навколишнього середовища. Таким чином, використання ядерної енергії поставило передлюдством нові серйозні проблеми.

Господарська діяльність людини, набуваючи все більш глобального характеру, починає надавати дуже відчутний вплив на процеси, що відбуваються в біосфері. Ви вже дізналися про деякі результати діяльності людини та їх вплив на біосферу. На щастя, до певного рівня біосфера здатна до саморегуляції, що дозволяє звести до мінімуму негативні наслідки діяльності людини. Але існує межа, коли біосфера вже не в змозі підтримувати рівновагу. Починаються незворотні процеси, що призводять до екологічних катастроф. З ними людство вже зіткнулося навряд регіонів планети.

Людство істотно змінило хід течії цілого ряду процесів у біосфері, у тому числі біохімічного круговороту та міграції рядуелементів. Нині, хоч і повільно, відбувається якісна і кількісна перебудова всієї біосфери планети. Вже виникла низка найскладніших екологічних проблем біосфери, які необхідно вирішити найближчим часом.

"Парниковий ефект". Потепління клімату може призвести до інтенсивного танення льодовиків і підвищення рівня Світового океану. Зміни, які можуть статися внаслідок цього, важко передбачити.

Вирішити цю проблему було б можна, скоротивши викиди вуглекислого газу в атмосферу і встановивши рівновагу в циклі кругообігу вуглецю.

Виснаження озонового шару. В останні роки вчені все більшою тривогою відзначають виснаження озонового шару атмосфери, який є захисним екраном від ультрафіолетового випромінювання. Особливо швидко цей процес відбувається над полюсами планети, де з'явилися так звані озонові діри. Небезпека полягає в тому, що ультрафіолетове випромінювання згубно для живих організмів.

Основною причиною виснаження озонового шару є застосування людьми хлорфторвуглеводнів (фреонів), що широко використовуються у виробництві та побуті як хладореагенти, піноутворювачі, розчинники. аерозолів. Фреони інтенсивно руйнують озон. Самі ж вони руйнуються дуже повільно, протягом 50-200 років. У 1990 р. у світі вироблялося понад 1300 тис. т озоноруйнівних речовин.

Під дією ультрафіолетового випромінювання молекули кисню (О2) розпадаються на вільні атоми, які у свою чергу можуть приєднуватися до інших молекул кисню з утворенням озону (О3). Вільні атоми кисню можуть також реагувати з молекулами озону, утворюючи дві молекули кисню. Таким чином, між киснем і озоном встановлюється та підтримується рівновага.

Однак забруднювачі типу фреонів каталізують (прискорюють) процес розкладання озону, порушуючи рівновагу між ним і киснем у бік зменшення концентрації озону.

Враховуючи небезпеку, що нависла над планетою, міжнародне співтовариство зробило перший крок до вирішення цієї проблеми. Підписано міжнародну угоду, за якою виробництво фреонів у світі до 1999 р. має скоротитися приблизно на 50%.

Масове зведення лісів - одне з найважливіших глобальних екологічних проблем сучасності.

Ви вже знаєте, що лісові співтовариства грають найважливішу роль нормальному функціонуванні природних екосистем. Вони поглинають атмосферні забруднення антропогенного походження, захищають грунт від ерозії, регулюють нормальний стік поверхневих вод, перешкоджають зниженню рівня грунтових вод і замулюванню річок, каналів та водосховищ.

Зменшення площі лісів порушує процес круговороту кисню та вуглецю в біосфері.

Зведення лісів спричиняє загибель їх найбагатших флор і фауни. Людина збіднює вигляд своєї планети.

Однак здається, людство вже усвідомлює, що його існування на планеті нерозривно пов'язане з життям та благополуччям лісових екосистем. Серйозні попередження вчених, які пролунали в деклараціях Організації Об'єднаних Націй, інших міжнародних організацій, почали знаходити відгук. В останні роки в багатьох країнах світу стали успішно проводитися роботи з штучного лісорозведення та організації високопродуктивних лісових плантацій.

Відходи виробництва. Найсерйознішою екологічною проблемою стали відходи промислового та сільськогосподарського виробництв. Ви вже знаєте, яку шкоду вони завдають довкіллю. В даний час робляться спроби зменшити кількість відходів, що забруднюють довкілля. З цією метою розробляються і встановлюються найскладніші фільтри, будуються дорогі очисні споруди та відстійники. Але практика показує, що вони хоч знижують небезпеку забруднення, таки не вирішують проблему. Відомо, що навіть при найдосконалішій очистці, включаючи біологічну, всі розчинені мінеральні речовини і до 10% органічних забруднюючих речовин залишаються в очищених стічних водах. Води такої якості можуть стати придатними для споживання тільки після багаторазового розведення чистою водою.

Очевидно, вирішення проблеми можливе при розробці і впровадженні у виробництво абсолютно нових, замкнутих, безвідходних технологій. Всі побічні продукти будуть не викидатися у вигляді відходів, а зазнавати глибокої переробки. Це створить умови для отримання додаткової потрібної людині продукції та убезпечить навколишнє середовище.

Сільське господарство. У сільськогосподарському виробництві важливо суворо дотримуватись правил агротехніки і стежити за нормами внесення добрив. Так як хімічні засоби боротьби зі шкідниками та бур'янами призводять до суттєвих порушень екологічної рівноваги, ведуться пошуки шляхів подолання цієї кризи в декількох напрямках.

Ведуться роботи з виведення сортів рослин, стійких до сільськогосподарських шкідників і хвороб: створюються бактеріальні і вірусні препарати вибіркової дії, що вражають, наприклад, тільки комах - шкідників. Розробляються високовиборчі препарати з числа гормонів, антигормонів та інших речовин, здатних діяти на біохімічні системи певних видів комах і не чинити відчутного впливу на інші види комах чи інші організми.

Виробництво енергії. Дуже складні екологічні проблеми пов'язані з отриманням енергії на теплоелектро-енергетичних підприємствах. Потреба енергії - одна з основних життєвих потреб людини. Енергія потрібна як для нормальної діяльності сучасного складно організованого людського суспільства, але й простого. фізичного існування кожного людського організму. В даний час в основному електроенергію отримують на гідроелектростанціях, теплових та атомних станціях.

Гідроелектростанції на перший погляд є екологічно чистими підприємствами, які не завдають шкоди природі. Так вважали багато десятиліть. У нашій країні побудували багато найбільших ГЕС на великих річках. Тепер стало ясно, що цим будівництвом завдано великої шкоди і природі, і людям.

Насамперед, будівництво гребель на великих рівнинних річках призводить до затоплення величезних територій під водосховища. Це з переселенням великої кількості людей і втратою пасовищних угідь.

По-друге, перегороджуючи річку, гребля створює непереборні перешкоди шляхах міграцій прохідних і напівпрохідних риб, піднімаються на нерест у верхів'я річок.

По-третє, вода в сховищах застоюється, її проточність сповільнюється, що позначається життя всіх живих істот, що у річці і уреки.

По-четверте, місцеве підвищення води впливає на ґрунтові води, що призводить до підтоплення, заболочування, до ерозії берегів та зсувів.

Цей список негативних наслідків будівництва ГЕС на рівнинних річках можна продовжити. Великі висотні греблі на гірських річках також є джерела небезпеки, особливо в районах з високою сейсмічності. У світовій практиці відомо кілька випадків, коли прорив таких гребель призвів до величезних руйнувань і загибелі сотень і тисяч людей.

З екологічної точки зору - АЕС є найбільш чистими серед інших енергетичних комплексів, що нині діють. Небезпека радіоактивних відходів повністю усвідомлюється, тому і конструкція, і експлуатаційні норми атомних електростанцій передбачають надійну ізоляцію від навколишнього середовища, принаймні, 99,999% всіх радіоактивних відходів, що виходять.

Не всі знають, що вугілля має невелику природну радіоактивність. Оскільки на ТЕС спалюються величезні обсяги палива, її сумарні радіоактивні викиди виходять вище, ніж в АЕС. Але цей фактор другорядний в порівнянні з головним лихом від установки на органічному паливі, що наноситься природі і людям, - викидами в атмосферу хімічних сполук, що є продуктами згоряння.

Хоча АЕС екологічно чистіші, ніж просто електростанції, вони таять у собі велику потенційну небезпеку у разі серйозних аварій реактора. У цьому ми переконалися на прикладі Чорнобильської катастрофи. Таким чином, енергетика ставить, здавалося б, нерозв'язні екологічні проблеми. Пошуки вирішення проблеми ведуться у кількох напрямках.

Вчені розробляють нові безпечні реактори для атомних станцій. Другий напрямок пов'язаний з використанням нетрадиційних відновлюваних джерел енергії. Це, перш за все енергія Сонця та вітру, тепло земних надр, теплова та механічна енергія океану. У багатьох країнах, у тому числі й у нас, вже створені не тільки досвідчені, а й промислові установки на цих джерелах енергії. Вони ще порівняно малопотужні. Але багато вчених вважають, що за ними велике майбутнє.

Висновок

Через збільшення масштабів антропогенного впливу (господарської діяльності людини), особливо в останнє століття, порушується рівновага в біосфері, що може призвести до незворотних процесів і поставити питання про можливість життя на планеті. Це з розвитком промисловості, енергетики, транспорту, сільського господарства та інших видів діяльності людини не враховуючи можливостей біосфери Землі. Вже зараз перед людством постали серйозні екологічні проблеми, які потребують негайного вирішення.

Використовувана література

1. А. М. Володимиров, охорона навколишнього середовища / - Л.: Гідрометеоздат, 1991

2. Г. А. Богдановський «Хімічна екологія» Видавництво Московськогоуніверситету 1994

3. Є. А. Криксунов, В.В. Пасічник, А.П. Сидорін «Екологія» Видавничий дім «Дрофа» 2005

4. Н. А. Агаджанян, В.І. Торшин «Екологія людини» ММП «Екоцентр», КРУК2004

В.І. Вернадський зазначав, що зі збільшенням масштабів та інтенсивності діяльності людство загалом перетворилося на потужну геологічну силу. Це зумовило перехід біосфери у якісно новий стан. Вже сьогодні винищено 2/3 лісів планети; в атмосферу щорічно викидається понад 200 млн. т оксиду вуглецю, близько 146 млн. т діоксиду сірки, 53 млн. т оксидів азоту і т.д. Близько 700 млн га колись продуктивних земель порушено ерозією (за всієї площі оброблюваних земель, що дорівнює 1400 млн га). Очевидний той факт, що природні ресурси та відновлювальні здібності живої природи аж ніяк не безмежні.

Вся історія людства - це історія економічного зростання та послідовного руйнування біосфери. Тільки в епоху палеоліту людина не порушувала природні екосистеми, оскільки спосіб її життя (збирання, полювання, рибальство) був подібний до образу існування споріднених йому тварин. Подальший розвиток цивілізації призвів до створення сучасного штучного, техногенного середовища проживання людини, виснаження та забруднення природного середовища. Особливо разючі економічні та екологічні зміни відбулися у XX ст.: за розрахунками, лише близько 1/3 території планети залишилося не зачепленою людською діяльністю. За минуле століття в екосистемі Землі з'явилася і в сотні разів зросла світова господарська підсистема. У XX ст. прискореними темпами йшло послідовне розширення господарської підсистеми з допомогою витіснення природних систем (табл. 2.1).

Таблиця 2.1. Зміни глобальної господарської підсистеми та екосистеми планети

Показники	Початок XX ст.	Кінець XX ст.
Валовий світовий продукт, млрд дол.
Потужність світового господарства, ТВт
Чисельність населення, млрд чол.
Споживання прісної води, км 3
Споживання чистої первинної продукції бйоти, %
Площа заліснених територій", млн км 2
Зростання площі пустель, млн га
Скорочення числа видів, %
Площа, порушена господарською діяльністю на суші (без урахування площі Антарктиди), %

Як очевидно з таблиці 2.1, початку XX в. економіка планети виробляла валовий світовий продукт (ВМП) обсягом близько 60 млрд дол. на рік. Цей економічний потенціал було створено весь час існування цивілізації. В даний час подібний обсяг ВМП проводиться менш ніж за один день.

За 100 років світове споживання енергії збільшилося у 14 разів. Сумарне споживання первинних енергоресурсів за цей період перевищило 380 млрд т умовного палива (>1022 Дж). З 1950 по 1985 р. середнє душове споживання енергоресурсів подвоїлося і досягло 68 ГДж/рік. Це означає, що світова енергетика зростала вдвічі швидше за чисельність населення.

Зазнала змін структура паливного балансу більшості країн світу: якщо раніше в паливно-енергетичному балансі основну частку становили дрова та вугілля, то до кінця XX ст. переважним виглядом стало вуглеводневе паливо - до 65% припадає на нафту та газ, а до 9% - у сумі на атомну та гідроенергетику. Деяке господарське значення набувають альтернативних енергетичних технологій. Середньодушове споживання електроенергії досягло 2400 кВт-год/рік. Все це вплинуло на структурні зрушення у виробництві та побуті сотень мільйонів людей.

Багаторазово збільшився видобуток та переробка мінеральних ресурсів — руд та нерудних матеріалів. Виробництво чорних металів зросло за сторіччя у вісім разів і досягло на початку 1980-х років. 850 млн т/рік. Ще інтенсивніше розвивалося виробництво кольорових металів, в основному за рахунок дуже швидкого нарощування виплавки тютюну, що досягло до кінця 1980-х років. 14 млн т/рік. Починаючи з 1940-х років. стрімко зріс промисловий видобуток урану.

У XX ст. значно зріс обсяг і змінилася структура машинобудування, швидко збільшувалася чисельність та одинична потужність вироблених машин та агрегатів. Вагому частку продукції машинобудування становила військова техніка. З'явилися та отримали швидкий розвиток такі галузі, як виробництво засобів зв'язку, приладобудування, радіотехніка, електроніка, обчислювальна техніка. У тисячі разів зросло виробництво транспортних засобів, що саморухаються. З 1970-х років. на дорогах світу щорічно з'являється близько 16 млн. нових легкових автомобілів. У деяких країнах (Франція, Італія, США, Японія) кількість автомобілів вже можна порівняти з кількістю жителів. Відомо, що на кожну 1 тис. км пробігу автомобіль споживає річну норму кисню однієї людини, в результаті 6,5-мільярдне людство споживає кисню стільки, скільки потрібно для дихання 73 млрд осіб.

p align="justify"> Важливою рисою сучасного техногенезу є інтенсивна хімізація всіх галузей господарства. За останні 50 років було вироблено та застосовано понад 6 млрд т мінеральних добрив. Для різних цілей у побут введено понад 400тис. різних синтетичних сполук, у тому числі вибухових та отруйних речовин. Початок масового виробництва багатьох продуктів великотоннажної хімії, зокрема нафтохімії та хімії органічного синтезу, відноситься до середини сторіччя. За 40 років багато разів зросло виробництво пластмас, синтетичних волокон, синтетичних миючих засобів, пестицидів, лікарських препаратів.

Величезний технічний потенціал людства сам собою має внутрішньої нестійкістю. Через високу концентрацію в межах біосфери та середовища людини небезпечних агентів та джерел ризику (всі види озброєнь, отруйні речовини та ядерне паливо) цей потенціал не лише загрожує біосфері, а й включає потенціал самознищення. Ця загроза не так легко усвідомлюється, оскільки в психології мас вона маскується позитивними результатами соціального прогресу в другій половині XX століття, коли зросли темпи зростання доходу на душу населення, ефективнішими стали системи охорони здоров'я та освіти, покращилося харчування людей, збільшилася тривалість життя.

Однак за цими «середньоглобальними» позитивними результатами ховається дуже глибока нерівність економічного стану та споживання ресурсів між регіонами та країнами світу, між різними групами людей. Підраховано, що на 20% найбагатшого населення світу припадає 86% загальної суми особистих витрат, споживання 58% світової енергії, 45% м'яса та риби, 84% паперу, наявність 87% особистих автомобілів. З іншого боку, 20% найбідніших жителів планети споживають лише 5% або менше товарів та послуг кожної з перерахованих категорій.

У всіх природних середовищах відбувається односпрямована зміна концентрацій хімічних речовин у бік збільшення. В атмосфері швидко наростає концентрація вуглекислого газу (з 280 до 350 частин на 1 млн за 200 років, причому більше половини приросту - за останні 50 років), метану (з 0,8 до 1,65 частин на 1 млн), оксиду азоту та ін У другій половині XX ст. в атмосфері з'явилися нові гази — хлофторвуглеці (хладони). Усе це є наслідком господарську діяльність людини. Так само активно та швидко відбувається зростання концентрації хімічних речовин у поверхневих водах суші, про що свідчить глобальна евтрофікація водойм суші та частини прибережних вод Світового океану.

Атмосферні випадання сполук азоту та сірки, у тому числі у вигляді кислотних опадів, суттєво позначилися на хімічних та біологічних процесах у ґрунтах, що призвело до деградації ґрунтового покриву у багатьох регіонах планети. Зрештою, добре відома проблема біорізноманіття, швидкість скорочення якого в результаті господарської діяльності значно вища, порівняно з природними процесами зникнення видів. В результаті руйнування довкілля живих організмів істотно підірвано колишню біологічну різноманітність планети (табл. 2.2).

Глобальні зміни довкілля свідчать, що у своєму розвитку людство перевершило допустимі екологічні межі, зумовлені законами біосфери, що людина залежить від цих законів.

Таблиця 2.2. Втрата видової різноманітності планети за останні 400 років

До зміни та руйнування природних екосистем додалося потужне промислове забруднення. На душу населення у світі видобувається щорічно понад 50 т сировини, внаслідок переробки якої (за допомогою води та енергії) людство зрештою одержує майже стільки ж відходів, у тому числі 0,1 т небезпечних відходів на кожного жителя планети.

У суспільстві склався стереотип, за яким основна екологічна загроза виробничої сфери полягає у освіті відходів, проте насправді вся кінцева продукція виробництва є відкладені чи перенесені у майбутнє відходи. Відповідно до закону збереження, відходи, що одного разу утворилися, переходять з одного фазового стану в інший (наприклад, у газоподібний стан при спалюванні побутових відходів) або розсіюються в навколишньому середовищі (якщо це газ, пил або розчинна речовина), нарешті, їх можна переробити (наприклад , токсичний відхід зробити менш токсичним) або зробити якийсь продукт, який через деякий час знову стане відходом. Як вважає відомий російський учений-еколог К.С. Лосєв, «не існує жодних "безвідходних" і "екологічно чистих" технологій, а вся глобальна економіка є грандіозною системою виробництва відходів. Близько 90% усіх відходів — це тверді відходи і лише близько 10% — газоподібні та рідкі». Позбутися відходів можна лише одним шляхом — перетворивши в сировину, тобто. створивши замкнуті цикли виробництва, у яких всі відходи виробництва та споживання відразу включаються до нового виробничого циклу.

Світова спільнота дійшла висновку, що темпи зростання ВНП не можуть бути єдиним показником добробуту нації. Воно характеризується і якістю життя, що значною мірою залежить від екологічної ситуації в країні. Як свідчать дані Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), 20-30% захворювань на планеті обумовлено погіршенням стану навколишнього природного середовища. До найвідчутніших негативних екологічних наслідків призводить діяльність галузей матеріального виробництва та міжгалузевих комплексів.

Енергетиканадає багатофакторний вплив на навколишнє середовище у вигляді газоподібних викидів в атмосферу, скидів стічних вод у водойми, великого обсягу водоспоживання, зміни ландшафтів, розвитку негативних геологічних процесів. За даними статистики, частку теплоенергетики Росії припадає до 85-90% викидів діоксиду сірки, оксидів азоту і вуглецю від усього обсягу викидів галузі, що становить близько 4,4-4,6 млн т на рік. Викиди твердих частинок залишають на прилеглій території так званий «факельний слід», у якого відбувається пригнічення рослинності, що призводить до деградації екосистем. Викиди потужних ТЕС є основними винуватцями утворення кислотних опадів, що випадають у радіусі тисяч кілометрів і несуть загибель усьому живому.

На теплові та гідроелектростанції припадає до 70% сумарного споживання прісної та морської води, а відповідно і обсягу валового скидання стоків у природні водойми. Великі ТЕС скидають щорічно від 50 до 170 млн. м 3 стічних вод. Гідроенергетика теж завдає часто непоправної шкоди природі, особливо на рівнинах, де під водосховищами затоплені великі території з численними населеними пунктами та родючими заплавними землями, які раніше служили основними сіножатями в лісовій зоні (наприклад, Рибинське водосховище). У степовій зоні створення водоймищ призводить до заболочування великих територій та вторинного засолення ґрунтів, втрати земельного фонду, руйнування берегових схилів тощо.

Нафтова та нафтопереробна промисловістьнадає істотний негативний вплив насамперед повітряний басейн. У процесі нафтовидобутку в результаті спалювання нафтового газу у смолоскипах в атмосферу потрапить близько 10% вуглеводнів, що викидаються в Росії, і оксиду вуглецю. Нафтопереробка призводить до викидів у повітряний басейн вуглеводнів, діоксиду сірки, оксиду вуглецю та азоту. У центрах нафтопереробної промисловості забрудненість повітря зростає у зв'язку з великим зносом основних фондів, застарілими технологіями, які дозволяють знизити відходи виробництва.

Негативна екологічна обстановка в районах нафтовидобутку посилюється просіданням земної поверхні внаслідок отримання великого обсягу нафти і зниження всередині пластового тиску (на деяких нафтопромислах Баку і Західного Сибіру). Серйозні збитки навколишньому середовищу завдаються розливами нафти та мінералізованих стічних вод внаслідок розриву трубопроводів. Число аварій на внутрішньопромислових нафтопроводах Росії в окремі роки становило близько 26 тисяч.

Газова промисловістьвикидає в атмосферу оксид вуглецю (28% від обсягу всіх викидів галузі), вуглеводні (24%), леткі органічні сполуки (19%), оксиди азоту (6%), діоксид сірки (5%). Видобуток газу в зоні вічної мерзлоти призводить до деградації природних ландшафтів та розвитку таких негативних кріогенних процесів, як термокарст, пучення та соліфлюкція. Нафтовидобувна та газова галузі — основні фактори збіднення природно-ресурсного потенціалу внаслідок зниження ресурсів органом та неральної сировини.

Наслідком діяльності підприємств вугільної промисловостіє переміщення великих обсягів породи, зміна режимів поверхневих, ґрунтових та підземних вод у межах великих територій, порушення структури та продуктивності ґрунтів, активізація хімічних процесів, а часом зміна мікроклімату. Проведення гірських робіт у районах із суворими кліматичними умовами на Крайній Півночі, у Сибіру та Далекому Сході призводить, зазвичай, до серйозніших екологічних наслідків, ніж у центральних районах, де природне середовище стійкіше до різних антропогенним впливам.

Вугільна промисловість забруднює поверхневі водоймища стічними водами. Це переважно високомінералізовані шахтні води, 75% яких скидається без жодної очистки. З вугледобувними басейнами пов'язано формування специфічного техногенного рельєфу, розвиток просадних та провальних явищ, а також затоплення частини відпрацьованих територій (Донбас). Практично повсюдно гірські розробки призводять до повної втрати земельних ресурсів, включаючи і родючі землі та лісові угіддя.

Чорна металургіязабруднює повітряний басейн міст оксидом вуглецю (67,5% сумарного викиду), твердими речовинами (15,5%), сірчистим ангідридом (понад 10%), оксидами азоту (5,5%). У місцях розміщення металургійних комбінатів середньорічна концентрація сірковуглецю перевищує 5 ГДК, а бензапірену - 13 ГДК. У Росії її на галузь припадає 15% загального обсягу викидів всієї промисловості. Основними джерелами викидів чорної металургії в атмосферу є агломераційне виробництво (агломераційні машини, дробильно-розмольне обладнання, місця розвантаження та пересипання матеріалів), доменні та мартенівські печі, травильні печі, вагранкові печі чавуноливарних цехів та ін.

Підприємства галузі споживають та скидають великі обсяги води. Стічні води містять завислі речовини, нафтопродукти, розчинені солі (сульфати, хлориди, сполуки заліза, важкі метали). Ці скиди можуть призводити до повної деградації невеликих водотоків, у які вони надходять, а золошлаковідвали та хвостосховища внаслідок фільтрації забруднюють підземні води. В результаті утворюються антропогенні геохімічні аномалії з вмістом токсичних речовин, що в сотні разів перевищують ГДК (Новолипецький металургійний комбінат).

Кольорова металургіяє вельми екологонебезпечною галуззю, що викидає у навколишнє середовище найбільш отруйні полютанти, такі, наприклад, як свинець (75% викидів усієї промисловості Росії) і ртуть (35%). Діяльність кольорової металургії часто призводить до перетворення територій, де розташовані її підприємства, на зони екологічного лиха (м. Карабаш на Південному Уралі, м. Оленегорськ у Мурманській області та ін.). Шкідливі викиди підприємств, будучи сильними біологічними отрутами і накопичуючись у ґрунті та водоймищах, створюють реальну загрозу всьому живому, включаючи людину, а важкі метали з 25-кратним перевищенням ГДК виявляються у грибах, ягодах та інших рослинах на відстані до 20 км від заводу.

Залежно від виду транспортуйого вплив проявляється як забруднення атмосфери, водного басейну, земельних угідь, деградації ландшафтів. Автомобільний транспорт є основним джерелом забруднення повітряного басейну міст. У Росії, за оцінками фахівців, його частка у сумарному обсязі викидів в атмосферу коливається від 40 до 60%, а у великих містах досягає 90%, у Білорусі частку автотранспорту припадає 3/4 викидів. При цьому концентрація шкідливих речовин у викидах автотранспорту перевищує ГДК у десятки разів. Залізничний транспорт на електротязі забруднює ґрунти та ґрунтові води вздовж залізничних трас та створює шумовий та вібраційний ефект на прилеглих територіях. Для авіаційного транспорту характерне хімічне та акустичне забруднення атмосфери, для водного – забруднення акваторій нафтопродуктами та побутовим сміттям.

Дорожнє будівництво також тягне за собою негативні екологічні наслідки: активізує такі несприятливі геологічні процеси, як зсуви, заболочування, підтоплення прилеглих територій, призводить до втрати земельного фонду. У той же час, дорожнє будівництво — неминуча ознака цивілізації, необхідна умова покращення комфортності проживання населення. Тому в кожному конкретному випадку до вирішення цієї проблеми необхідно підходити індивідуально, з урахуванням можливих негативних та позитивних наслідків реалізації проектів будівництва доріг.

Житлово-комунальне господарство -основне джерело утворення та надходження стічних вод у водойми. На його частку припадає 50% загального скидання стоків Росії та Білорусі. Друга проблема галузі — утилізація та поховання твердих побутових відходів, розміщення яких вилучає із господарського обігу тисячі гектарів землі та суттєво впливає на екологічний стан території великих міст.

Величезні збитки сільському господарствузавдає ерозія грунтів найчастіше антропогенного походження, наслідком є падіння природної родючості, характерне багатьох регіонів. Прогресує виснаження та забруднення водних джерел внаслідок непродуманої та не завжди виправданої меліорації земель, недотримання норм внесення мінеральних добрив та пестицидів. Джерелом підвищеної екологічної небезпеки є тваринницькі комплекси та птахофабрики, навколо яких відбувається фільтрація рідкої фракції гною в ґрунт, ґрунтові води, забруднюється сільгосппродукція.

Таким чином, сучасний розвиток економіки можна визначити як техногенний тип економічного розвитку, якому властиві висока природність і недостатній облік екологічних вимог при розробці та реалізації проектів господарської діяльності. Для нього характерно:

швидке та виснажливе використання невідновних природних ресурсів (корисних копалин);
споживання відновних ресурсів (земельних, ресурсів рослинного та тваринного світу тощо) в обсягах, що перевищують можливості їх природного відновлення та відтворення;
виробництво відходів, викидів/скидів забруднюючих речовин в обсягах, що перевищують асиміляційний потенціал довкілля.

Все це завдає колосальної не лише екологічної, а й економічної шкоди, яка проявляється у вартісних втратах природних ресурсів та витратах суспільства на ліквідацію негативних екологічних наслідків антропогенної діяльності.