В современном мире влияние окружающей среды на здоровье человека стало глобальной проблемой, требующей принятия кардинальных мер. Сегодня много говорится об охране природы и водных ресурсов, но мало что делается. По-прежнему продолжается снижение плодородия почв, гибель представителей флоры и фауны, ухудшение свойств воздуха, загрязнение пресноводных озер и рек.
Рассмотрим наиболее распространенные виды загрязнения . Наиболее распространенными являются постоянные выбросы химических веществ промышленными предприятиями, автомобилями, котельными. Рост объема углекислого газа приводит к постепенному увеличению температуры на нашей планете. Это является насущной проблемой современного человечества .
Мировой океан страдает от деятельности человека в сфере нефтеперерабатывающей промышленности. Территории, находящиеся поблизости от месторождений нефти, подвергаются губительному воздействию производственных отходов . Это приводит к нарушению газообмена между гидросферой и .
Самым опасным является радиоактивное излучение . Радиационная катастрофа имеет необратимые последствия : развитие генетических заболеваний, онкологии, неврологических заболеваний, раннее старение.
Мы кратко обозначили главные источники, представляющие опасность для жизни , негативно влияющие на здоровье человека.
Экология изучает взаимодействие живых существ и растений с окружающей средой и результатами человеческой деятельности. Как влияет на наше здоровье?Загрязнение окружающей среды и здоровье человека тесно взаимосвязаны.
Как происходит влияние атмосферы
на человеческий организм? Она меняется в каждом сезоне и ежедневно — температурный режим, давление, влажность. Здоровый организм быстро привыкает и приспосабливается к переменам. Но есть категории больных и метеочувствительных людей
, организмы которых с трудом приспосабливаются к погодным изменениям
, разным катаклизмам, поэтому они себя плохо чувствуют при резких перепадах температуры, скачках атмосферного давления.
При попадании в атмосферу вредных веществ происходит загрязнение воздуха . Многие вещества, вступая в контакт с другими природными элементами, видоизменяются, становясь еще более опасными. Наиболее распространенными последствиями данного процесса являются озоновые дыры , кислотные дожди, парниковый эффект и смог. По статистике Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 2014 год, причиной ежегодной гибел и почти 3,8 миллионов людей становится именно загрязнение атмосферы . Общее количество людей, умерших по причине вдыхания зараженного воздуха в открытых и закрытых помещениях, достигло отметки в 7 миллионов. Не стоит забывать о воздействии негативной экологии на развитие онкологических заболеваний. Согласно исследованиям ВОЗ, загрязнение атмосферы является главной причиной появления раковых опухолей.
Важно! Если вы хотите защитить себя от нежелательных последствий в собственном доме и на улице, ежедневно просматривайте отчеты о состоянии окружающего воздуха в вашем городе. Опираясь на полученные данные, принимайте меры для защиты.
Почва – это бесценный ресурс, который дает человеку шанс на существование. Главной причиной почвенного загрязнения
становится сам человек. По расчетам, за последние сто лет примерно 28% всех плодородных почв на планете подверглись эрозии. Ежегодно немалая часть земель теряет плодородный слой
, превращаясь в пустыню. влияет на здоровье, ведь на земле выращивается вся пища, которую мы употребляем. В современной еде можно обнаружить свинец, кадмий, ртуть, а иногда даже и цианиды (соединения мышьяка и бериллия). Эти вещества имеют одно опасное свойство — не выводятся из организма.
Важно! Влияние неблагоприятной экологии на человека может в разы увеличиться, если организму недостает витаминов группы А, В и С.
Отдельно следует остановиться на сельском хозяйстве. Для борьбы с сорняками и вредителями сельхозпроизводители используют пестициды , которые попадают сначала в почву, а затем в продукты питания. Удобрения делятся на несколько типов:
Все они в определенном количестве содержатся в продуктах питания. Видите, насколько тесно связаны природа и здоровье человека.
Пахотные земли больше всех подвержены деградации, а многоразовый выпас животных на одной территории приводит к уничтожению травяного покрова, что особенно бывает заметно после выпаса овец. Негативные воздействия вызывает и орошение земли, приводя к ее засолению.
Установлено, что более 400 видов различных веществ способны вызвать загрязнение вод . Чтобы узнать, пригодна ли для питья вода, ее подвергают специальной обработке . Она проходит три этапа: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический. В случае превышения хотя бы одного показателя вода считается загрязненной.
Загрязнение воды делят на три типа:
Наиболее распространенными видами загрязнения воды являются первые две разновидности. Относительно реже встречается радиоактивное, тепловое и механическое.
Сам процесс загрязнения поверхностных и подземных вод , в том числе и питьевой, обусловлен различными факторами. К основным из них относятся:
Существуют естественные источники загрязнения . Они включают сильно минерализованные подземные и морские воды, которые внедряются в пресные при неправильной эксплуатации водозаборных сооружений.
Экология воздействует на здоровье ежедневно. Экологические проблемы неразрывно связаны с нашей повседневной жизнью. От состояния окружающей среды зависят пища, что мы едим, вода, которую пьем и , который вдыхаем.
Воздействие загрязненного воздуха — актуальная проблема больших городов. В воздухе больших промышленных городов содержится огромная концентрация химических веществ , что способствует развитию различных заболеваний, в том числе и раковых. Патологии сердечно-сосудистой и дыхательной систем, желудочно-кишечного тракта, крови, аллергические и эндокринные заболевания – это последствия влияния окружающей среды на развитие патогенной микрофлоры, дегенеративных и прочих изменений.
Важно! В период беременности плод весьма чувствителен ко всем внешним возбудителям. Факторы окружающей среды играют важную роль в формировании здоровья ребенка.
Растительная пища и вода
, которые мы употребляем ежедневно, берутся из почвы. В наше время практически на каждой ферме используются удобрения, стимуляторы роста, средства борьбы с вредителями. Все это попадает к нам на стол. Если передача вредных веществ происходит не напрямую, то через продукты
животного происхождения
— мясо, молоко. Как результат – разнообразные заболевания пищеварительной системы, снижение защитных функции организма, ухудшение усвоения питательных веществ, токсичное воздействие на организм и раннее старение.
Главная проблема — загрязнение питьевой воды , отрицательно влияющее на здоровье человека. Территории, где наблюдается стойкое ухудшение качества питьевой воды, имеют тенденцию к повышенному инфицированию ЖКТ. Статистика утверждает, что на долю смертей по причине попадания в организм вирусов приходится от 30 до 50 млн случаев по России.
Сегодня человек постоянно сталкивается с ионизирующим излучением . Добыча полезных ископаемых, авиационные перелеты, ядерные взрывы и выброс переработанных радиоактивных веществ приводят к изменению радиационного фона внешней среды. Эффект зависит от времени, дозы и вида облучения. Как влияет облучение на человека? Чаще всего последствием становится развитие бесплодия, лучевой болезни, получение ожогов, катаракты — расстройства органов зрения.
Одним из основных показателей качества здоровья населения является экологический риск . Но главная проблема состоит не в степени данного показателя, а в том, что при воздействии его на человека, последствия проявляются лишь через 2-3 поколения, постепенно воздействуя на организм человека. Поэтому большинство людей не задумывается об этом, ведь прямой угрозы они не ощущают.
Болезни в основном зависят от возраста, профессии и пола. В группу риска попадают люди после достижения 50-60 лет. Наиболее здоровыми считаются мужчины в возрасте от 20 до 30 лет, девушки – до 20. Важную роль играет район проживания. В местах с повышенным экологическим риском население болеет на 30% чаще.
Закономерности действия факторов среды на организмы
Примеры загрязнения окружающей среды
Как мы видим, влияние неблагоприятной окружающей среды на здоровье человека может привести к плачевным последствиям, вплоть до летального исхода. К сожалению, создавать неблагоприятные для себя и часто губительные условия существования присуще одному человеку. Пора нам задуматься над этой глобальной проблемой ради своего же благополучия.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Жизнедеятельность человека всегда оказывала достаточно большое влияние на окружающую среду, т.к. она является весьма агрессивной и активно разрушающей силой на нашей планете. Человек с самого начала своего развития чувствовал себя хозяином всего, что его окружает. Природный баланс весьма хрупок, поэтому необдуманная деятельность способна принести большой вред как окружающей среде, так и человечеству в целом.
Для того, чтобы бороться против влияния человека на окружающую среду необходимо выяснить влияние человеческой деятельности на отдельные разделы природы. Это знание позволяет человечеству более глубоко изучить проблему, выяснить какие причины послужили нарушению природного баланса и ухудшению экологического состояния. Также глубокое изучение природы позволяет разработать оптимальные планы исправления положения на земном шаре за более короткие сроки.
Решение проблем окружающей природы, при учете затрат на исследования, создание новых технологий, переоборудование производства и восстановление разрушенных природных систем является наиболее актуальной темой на сегодняшний день.
Цель работы - изучить влияние человека на окружающую среду.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Выявить последствия воздействия человека на окружающую среду;
Показать основные источники загрязнения окружающей среды;
Методологической основой работы являются труды отечественных авторов.
1. Воздействие человека на окружающую среду
Воздействие - непосредственное влияние хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду. Все виды воздействия можно классифицировать по четырем основным типам:
Преднамеренное;
Непреднамеренное;
Косвенное (опосредованное).
Преднамеренное воздействие происходит в процессе материального производства с целью удовлетворения определенных потребностей общества. К ним относятся: добыча полезных ископаемых, строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных каналов, гидроэлектростанций (ГЭС)), вырубка лесов для расширения земледельческих площадей и для получения древесины и др.
Непреднамеренное воздействие возникает побочно с первым типом воздействия, в частности, добыча полезных ископаемых открытым способом приводит к понижению уровня грунтовых вод, к загрязнению воздушного бассейна, к образованию техногенных форм рельефа (карьеры, терриконы, хвостохранилища). Строительство ГЭС сопряжено с образованием искусственных водохранилищ, которые воздействуют на среду: вызывают повышение уровня грунтовых вод, меняют гидрологический режим рек и т.д. При получении энергии из традиционных источников (уголь, нефть, газ) происходит загрязнение атмосферы, поверхностных водотоков, подземных вод и пр.
Как преднамеренные, так и непреднамеренные воздействия могут быть прямыми и косвенными.
Прямые воздействия имеют место в случае непосредственного влияния хозяйственной деятельности человека на среду, в частности ирригация (орошение) непосредственно воздействует на почву и изменяет все процессы, связанные с ней.
Косвенные воздействия происходят опосредованно - через цепочки взаимосвязанных влияний. Так, преднамеренные косвенные воздействия - это применение удобрений и непосредственно влияние на урожайность культур, а непреднамеренные - влияние аэрозолей на количество солнечной радиации (в особенности в городах) и т.д.
Воздействие горного производства на среду - многообразно проявляется в прямом и косвенном воздействии на природные ландшафты. Наибольшие нарушения земной поверхности происходят при открытом способе разработки полезных ископаемых, на долю которого в нашей стране приходится более 75% объема горного производства.
В настоящее время общая площадь земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых (уголь, железные и марганцевые руды, нерудное сырье, торф и др.), а также занятых отходами горного производства, превышает 2 млн. га, из которых 65% приходится на европейскую часть РФ.
Подсчитано, что при добыче 1 млн. т железной руды нарушается до 640 га земли, марганцевой - до 600 га, угля - до100 га. Горное производство способствует уничтожению растительного покрова, возникновение техногенных форм рельефа (карьеры, отвалы, хвостохранилища и пр.), деформации участков земной коры (особенно при подземном способе добычи полезных ископаемых).
Косвенные воздействия проявляются в изменении режима грунтовых вод, в загрязнении воздушного бассейна, поверхностных водотоков и подземных вод, а также способствуют подтоплению и заболачиванию, что в конечном итоге приводит к повышению уровня заболеваемости местного населения. Среди загрязнителей воздушной среды выделяется, прежде всего, запыленность и загазованность. Подсчитано, что из подземных горных выработок шахт и рудников ежегодно поступает около 200 тыс. т пыли; добыча угля в количестве 2 млрд. т. в год примерно из 4000 шахт в различных странах мира сопровождается выделением в атмосферу 27 млрд. м 3 метана и 17 млрд. м 3 углекислого газа. В нашей стране при разработке угольных месторождений подземным способом также фиксируется значительные количества метана и СО 2 , поступающие в воздушный бассейн: ежегодно в Донбассе (364 шахты) и в Кузбассе (78 шахт) выбрасывается соответственно метана 3870 и 680 млн. м 3 и углекислого газа - 1200 и 970 млн. м 3 .
Горное производство негативно воздействует на поверхностные водотоки и подземные воды, которые сильно загрязняются механическими примесями и минеральными солями. Ежегодно из угольных шахт на поверхность откачивается около 2,5 млрд. м 3 загрязненных шахтных вод. При открытых горных работах в первую очередь истощаются запасы высококачественных пресных вод. Так, например, на карьерах Курской магнитной аномалии инфильтрация из хвостохранилищ препятствует снижению уровня верхнего водоноса горизонта на 50 м, что приводит к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию прилегающей территории.
Отрицательно влияет горное производство и на недра Земли, так как в них захоронивают отходы промышленного производства, радиоактивные отходы и др. В Швеции, Норвегии, Англии, Финляндии в горных выработках устраивают хранилища нефти и газа, питьевой воды, подземные холодильники и др.
Кроме этого, человек начал оказывать существенное влияние на гидросферу и водный баланс планеты. Антропогенные преобразования вод континентов уже достигли глобальных масштабов, нарушая естественный режим даже крупнейших озер и рек земного шара. Этому способствовали: строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных каналов и систем переброски вод), увеличение площади орошаемых земель, обводнение засушливых территорий, урбанизация, загрязнение пресных вод промышленными, коммунальными стоками. В настоящее время в мире имеется и строится около 30 тыс. водохранилищ, объем вод которых превысил 6000 км 3 . Но 95% этого объема приходится на крупные водохранилища. В мире имеется 2442 крупных водохранилищ, при этом их наибольшее количество приходится на Северную Америку - 887 и Азию - 647. На территории бывшего СССР было построено 237 крупных водохранилищ.
В целом пока площади водохранилищ в мире составляют всего 0,3% земельных угодий, но при этом увеличивают речной сток на 27%. Однако, крупные водохранилища оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду: изменяют режим грунтовых вод, их акватории занимают большие участки плодородных земель, приводят к вторичному засолению почв.
В России крупные водохранилища (90% из 237 в бывшем СССР), имеющие площадь зеркала 15 млн га, занимают около 1% ее территории, но из этой величины 60-70% составляют затопленные земли. Гидротехнические сооружения приводят к деградации речных экосистем. В последние годы в нашей стране составлены схемы улучшения природно-технического состояния и благоустройства некоторых крупных водохранилищ и каналов. Это позволит уменьшить степень их неблагоприятного воздействия на окружающую природную среду.
Воздействие на животный мир - животные вместе с растениями играют исключительную роль в миграции химических элементов, которая лежит в основе существующих в природе взаимосвязей; они также важны для существования человека как источник пищи и различных ресурсов. Однако хозяйственная деятельность человека сильно повлияла на животный мир планеты. По данным Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Исчезли такие животные, как тарпан, тур, сумчатый волк, европейский ибис и др. Особенно пострадала фауна океанских островов. В результате антропогенного воздействия на материках возросло количество исчезающих и редких видов животных (бизон, викунья, кондор и др.). В Азии угрожающе сократилась численность таких животных, как носорог, тигр, гепард, др.
В России к началу XXI века отдельные виды животных (зубр, речной бобр, соболь, выхухоль, кулан) стали редкими, поэтому для их охраны и воспроизводства были организованы заповедники. Это позволило восстановить популяцию зубра, увеличить численность амурского тигра, белого медведя.
Однако в последние годы на животном мире отрицательно сказывается чрезмерное применение минеральных удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве, загрязнение Мирового океана и др. антропогенные факторы. Так, в Швеции применение пестицидов привело к гибели прежде всего птиц-хищников (сапсан, пустельга, орлан-белохвост, филин, ушастая сова), погибают жаворонки, грачи, фазаны, куропатки и др. Аналогичная картина отмечается во многих западно-европейских странах. Поэтому при возрастающей антропогенной нагрузке многие виды животных нуждаются в дальнейшей охране и воспроизводстве.
Воздействие на земную кору - человек стал вмешиваться в жизнь земной коры, являясь мощным рельефообразующим фактором. На земной поверхности возникли техногенные формы рельефа: валы, выемки, бугры, карьеры, котлованы, насыпи, терриконы и др. Отмечены случаи прогибания земной коры под крупными городами и водохранилищами, последние в горных районах привели к увеличению естественной сейсмичности. Примеры таких искусственных землетрясений, которые были обусловлены заполнением водой котловин крупных водохранилищ, имеются в Калифорнии, США, на полуострове Индостан. Такой тип землетрясений хорошо изучен в Таджикистане на примере Нукерского водохранилища. Иногда землетрясения могут вызываться откачиванием или закачиванием отработанных вод с вредными примесями глубоко под землю, а также интенсивной добычей нефти и газа на крупных месторождениях (США, Калифорния, Мексика).
Наибольшее воздействие на земную поверхность и недра оказывает горное производство, особенно при открытом способе добычи полезных ископаемых. Как уже отмечалось выше, при этом способе изымаются значительные площади земельных угодий, происходит загрязнение окружающей среды различными токсикантами (особенно тяжелыми металлами). Локальные прогибания земной коры в районах добычи угля известны в Силезском районе Польши, в Великобритании, в США, Японии и др. Человек геохимически изменяет состав земной коры, добывая в огромном количестве свинец, хром, марганец, медь, кадмий, молибден и др.
Антропогенные изменения земной поверхности также связаны со строительством крупных гидротехнических сооружений. Например, к 1988 г. во всем мире построено более 360 плотин (высотой 150 - 300 м), из них в нашей стране 37. Суммарное воздействие веса плотин, а также процессы выщелачивания приводят к значительной осадке их оснований с образованием трещин (в основании плотины Саяно-Шушенской ГЭС отмечены трещины длиной до 20 м). Большая часть Пермской области ежегодно оседает на 7 мм, так как чаша Камского водохранилища с огромной силой давит на земную кору. Максимальные величины и скорости просадки земной поверхности, вызываемые заполнением водохранилищ, значительно меньше, чем при добыче нефти и газа, больших откачках подземных вод.
Воздействие на климат - в некоторых регионах земного шара в последние годы эти воздействия стали критическими и опасными для биосферы и для существования самого человека. Ежегодно в результате хозяйственной деятельности человека во всем мире поступление загрязняющих веществ в атмосферу составило: диоксида серы - 190 млн. т, оксидов азота - 65 млн. т, оксидов углерода - 25,5 млн. т и т.д. Ежегодно при сжигании топлива кроме того выбрасывается более 700 млн. т пылевых и газообразных соединений. Все это приводит к увеличению концентрации в атмосферном воздухе антропогенных загрязнителей: моноксида и диоксида углерода, метана, оксидов азота, диоксида серы, озона, фреонов и др. Они оказывают существенное воздействие на глобальный климат, вызывая негативные последствия: «парниковый эффект», истощение «озонного слоя», кислотные дожди, фотохимический смог и др.
Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере привело к глобальному потеплению климата: средняя температура воздуха повысилась на 0,5-0,6 0 С (по сравнению с доиндустриальным периодом), а к началу 2000 г. это повышение составит 1,2 0 С и к 2025 г. может достигнуть 2,2-2,5 0 С. Для биосферы Земли такое изменение климата может иметь как отрицательные, так и положительные экологические последствия.
К первым можно отнести: повышение уровня Мирового океана (современная скорость подъема вод составляет примерно 25 см за 100 лет) и его отрицательные последствия; нарушения стабильности «вечной мерзлоты» (увеличение протаивания грунтов, активизация термокарства) и др.
К положительным факторам следует отнести: увеличение интенсивности фотосинтез, что может оказывать благоприятное влияние на урожайность многих сельскохозяйственных культур, а в некоторых регионах - на ведение лесного хозяйства. Кроме того, такие изменения климата могут оказать воздействие на речной сток крупных рек, а значит и на водное хозяйство в регионах. Палеогеографический подход (с учетом климатов прошлого) к данной проблеме поможет дать прогноз изменений не только климатов, но и других компонентов биосферы в будущем.
Воздействие на морские экосистемы - оно проявляется в ежегодном поступлении на акватории водоемов огромного количества загрязняющих веществ (нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, сульфаты, хлориды, тяжелые металлы, радионуклиды и др.). Все это вызывает в конечном итоге деградацию морских экосистем: эвтрофирование, снижение видового разнообразия, замена целых классов донной фауны на устойчивые к загрязнению, мутагенность донных осадков и пр. Результаты экологического монитора морей России позволили ранжировать последние по степени деградации экосистем (в порядке убывания масштабов изменений): Азовское - Черное - Каспийское - Балтийское - Японское - Баренцево - Охотское - Белое - Лаптевых - Карское - Восточно-Сибирское - Берингово - Чукотское моря. Очевидно, что наиболее ярко негативные последствия антропогенного воздействия на морские экосистемы проявляются в южных морях России.
Таким образом, однонаправленная деятельность человека может повлечь за собой колоссальные разрушения в природной экосистеме, что повлечет в дальнейшем большие затраты на восстановление.
2. Основные источники загрязнения окружающей среды
В условиях научно-технического прогресса значительно осложнилось взаимодействие общества с природой. Человек получил возможность влиять на ход естественных процессов, покорил силы природы, начал овладевать почти все доступные восстановительные и невосстановительные природные ресурсы, но вместе с тем загрязнять и разрушать окружающую среду.
По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВООЗ), из более чем 6 млн. известных химических соединений практически используется до 500 тыс. соединений; из них возле 40 тыс. имеют вредные для человека свойства, а 12 тыс. является токсичными.
До конца XX в. загрязнение окружающей среды отходами, выбросами, стоковыми водами всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов приобрело глобальный характер и поставило человечество на грань экологической катастрофы.
Вмешательство человека в естественные процессы резко растет и может привести к изменению режима грунтовых и подземных вод в целых регионах, поверхностного стока, структуры почв, интенсификацию эрозийных процессов, активизацию геохимических и химических процессов в атмосфере, гидросфере и литосфере, изменения микроклимата и тому подобное. Современная деятельность, например, создание гидротехнических сооружений, шахт, рудников, дорог, скважин, водоемов, дамб, деформация суши ядерными взрывами, строительство гигантских городов, обводнения и озеленения пустынь, и другие повседневные аспекты деятельности человека, уже вызывали значительные видимые и скрытые нарушения.
В историческом плане выделяют несколько этапов изменения биосферы человечеством, которые привели к экологическими кризисами и революциями, а именно:
Влияние человечества на биосферу как обычного биологического вида;
Интенсивная охота без изменений экосистем в период становления человечества;
Изменения экосистем в результате процессов, которые происходят естественном путем: выпас скота, усиление роста травы путем выжигания осенних и весенних сухостоев и тому подобное;
Интенсификация влияния на природу путем распахивания почв и вырубки лесов;
Глобальные изменения всех экологических компонентов биосферы в целом.
Влияние человека на биосферу сводится к четырем главным формам:
1) изменение структуры земной поверхности (распахивание степей, вырубки лесов, мелиорация, создание искусственных водоемов и другие изменения режима поверхностных вод и тому подобное)
2) изменение состава биосферы, круговорота и баланса тех веществ, которые ее составляют (добывание полезных ископаемых, создания отвалов, выбросы разных веществ в атмосферу и водоемы)
3) изменение энергетического, в частности теплового, балансу отдельных регионов земного шара и всей планеты
4) изменения, которые вносятся в биоту (совокупность живых организмов) в результате уничтожения некоторых видов, разрушения их естественных мест существования, создания новых пород животных и сортов растений, перемещения их на новые места существования и тому подобное.
Под загрязнением окружающей среды понимают поступление в биосферу любых твердых, жидких и газообразных веществ или видов энергии (теплоты, звука, радиоактивности и т.п.) в количествах, которые вредно влияют на человека, животных и растений как непосредственно, так и непрямым путем.
Непосредственно объектами загрязнения (акцепторами загрязненных рек) являются основные компоненты экосистемы: атмосфера; вода; почва.
Опосредствованными объектами загрязнения являются составляющие биогеоценоза: растения; животные; грибы; микроорганизмы.
Вмешательство человека в естественные процессы в биосфере, которое вызывает нежелательные для экосистем антропогенные изменения, можно сгруппировать за следующими видами загрязнений:
Ингредиентное загрязнение - загрязнение совокупностью веществ, количественно или качественно враждебных естественным биогеоценозам (ингредиент - составная часть сложного соединения или смеси);
Параметрическое загрязнение связано с изменением качественных параметров окружающей среды (параметр окружающей среды - одно из его свойств, например, уровень шума, радиации, освещенности);
Биоценотичное загрязнение заключается во влиянии на состав и структуру популяции живых организмов;
Стацианально-деструкционное загрязнение (стация- место существования популяции, деструкция - разрушение) вызывает изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования.
Специалисты по разному классифицируют загрязнение естественной среды, в зависимости от того, какой принцип берут за основу классификации, в частности - по типу происхождения, по временивзаимодействия с окружающей средой, по способу влияния.
За пространственным распространением (размеру объемлющих территорий) загрязнения разделяют на:
Локальные загрязнения характерны для городов, значительных промышленных предприятий, районов добычи тех или других полезных ископаемых, значительных животноводческих комплексов;
Региональные загрязнения охватывают значительные территории и акватории, которые подлежат влиянию значительных промышленных районов;
Глобальные загрязнения чаще всего вызываются атмосферными выбросами, распространяются на большие расстояния от места своего возникновения и создают неблагоприятное влияние на крупные регионы, а иногда и на всю планету.
По типу происхождения:
Физические загрязнения - это изменения тепловых, электрических, радиационных, световых полей в естественной среде, шумы, вибрации, гравитационные силы, вызванные человеком;
Механические загрязнения - это разные твердые частицы и предметы (выброшенные как непригодные, сработанные, изъятые из потребления);
Химические загрязнения - тверди, газообразные и жидкие вещества, химические элементы и соединения искусственного происхождения, которые поступают, - в биосферу, в нарушение установлены природой процессы круговорота веществ и энергии.
Биологические загрязнения - разные организмы, которые появились благодаря жизнедеятельности человечества, - бактериологическое оружие, новые вирусы (возбудители ВИЧ, болезни легионеров, эпидемий, других болезней, а также катастрофическое размножение растений или животных, переселенных из одной среды в другое человеком или случайно. Поскольку выше уже была дана характеристика некоторых загрязнителей окружающей среды, мы должны остановиться на наиболее характерных для нашего государства.
Среди ингредиентов загрязнения - тысячи химических соединений, особенно тяжелые металлы и окислы, токсичные вещества и аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми за составом и характером загрязняющих веществ.
Так углеводороды поступают в атмосферу и при сжигании топлива, и от нефтеперерабатывающей промышленности, и от газодобывающей промышленности.
Источники загрязняющих веществ разнообразные, также многочисленные виды отходов и характер их влияния на компоненты биосферы. Биосфера загрязняется твердыми отходами, газовыми выбросами и стоковыми водами металлургических, металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Огромный вред наносят водяным ресурсам стоковые воды целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей, нефтехимической промышленности.
Развитие автомобильного транспорта привело к загрязнению атмосферы городов и транспортных коммуникаций тяжелыми металлами и токсичными углеводородами, а постоянный рост масштабов морских перевозок вызывал почти повсеместное загрязнение морей и океанов нефтью и нефтепродуктами. Массовое применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений привело к появлению ядохимикатов в атмосфере грунтовых и естественных вод, загрязнению биогенными элементами водоемов, водотоков и сельскохозяйственной продукции (нитраты, пестициды и т.п.). При горных разработках на поверхность земли вытягиваются миллионы тонн разнообразных, чаще всего фитотоксичных горных пород, которые образуют терриконы и отвалы.
В процессе эксплуатации химических заводов и тепловых электростанций также образуются огромные количества твердых отходов.
Одну из удачных классификаций загрязнения предложил Г. Пирсон. Она включает тип загрязнения, его источник, последствия и средства контроля. По этим признакам выделяются следующие типы загрязнителей, а именно:
Стоковые воды и другие нечистоты, которые поглощают кислород;
Носители инфекций;
Вещества, которые представляют питательную ценность для растений;
Органические кислоты и соли;
Твердый сток;
Радиоактивные вещества.
Принято различать антропогенные загрязнители, которые могут быть обусловлены биологическими процессами и те, которые не поддаются разрушению. Первые поступают к естественным веществам и потому быстро исчезают или поддаются разрушению биологическими агентами. Вторые не включаются в естественные вещества, а потому разрушаются организмами в пищевых цепях.
Загрязнения окружающей среды разделяют на естественные, которые вызваны какими-либо естественными, часто катастрофическими, причинами (извержение вулканов, селевые потоки и тому подобное), и антропогенные, которые возникают в результате деятельности человека.
К основным антропогенным загрязнителям окружающей среды принадлежат:
Вещества, которые выбрасывающие промышленными предприятиями;
Нефть и нефтепродукты;
Пестициды;
Минеральные удобрения;
Шумы от производств, транспорта;
Ионизирующее излучение;
Вибрации;
Светло тепловые влияния.
Таким образом, источники загрязнения очень разнообразны: среди них не только промышленные предприятия и топливно-энергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, которые человек целеустремленно вводит к экосистеме для защиты полезных продуцентов и консументов от вредителей, болезней и т.п.
человек окружающая среда
На сегодняшний день защита окружающей среды выдвигается на первый план. Последствия недостаточного внимания к проблеме могут быть катастрофическими. Речь идет не только о благополучии человечества, а о его выживании. Особенно тревожно то, что деградация природной среды может оказаться необратимой.
Необходимость разработки новой экологической концепции ноосферного пути развития диктуется следующими причинами:
1. До последнего времени отсутствовала какая-либо государственная политика в области экологии. Такое положение вещей становится недопустимым в период перехода к рыночным отношениям, когда экологические и экономические интересы вступают в особо острые противоречия.
2. Условия выживания человека диктуют переход его на ноосферный путь развития. Впервые термин «ноосфера» ввел в обращение академик В.И.Вернадский, понимая под этим разумно управляемое развитие человека, общества и природы, переход всего человечества в новую эпоху - ноосферу. Фундаментом ноосферного развития является понимание того, что человек является частью природы и обязан подчиняться ее законам. Переход к ноосферному развитию - единственный путь спасения современной цивилизации от гибели.
3. Существует необходимость приведения норм экологического права в соответствие с нормами международного права, что предполагает освоение и восприятие наукой и правом наиболее эффективных международных концепций и идей в области охраны окружающей среды.
4. Основные положения новой экологической концепции должны стать основой для конструктивного взаимодействия органов государственной власти и органов местного самоуправления, предпринимателей и общественных объединений по обеспечению комплексного решения проблем сбалансированного развития экономики и улучшения состояния окружающей среды. Эти положения должны явиться базой для разработки долгосрочной государственной политики, обеспечивающей устойчивое экономическое развитие страны при соблюдении экологической безопасности общества.
Охрана среды обитания человека, как одно из важнейших направлений экологической концепции, тесно связана с идеей создания благоприятных экологических условий для жизнедеятельности, труда и отдыха человека. Это так же является одной из главных задач деятельности по охране окружающей среды. При этом право граждан на благоприятную окружающую среду обеспечивается:
Созданием благоприятных условий их жизнедеятельности;
Предоставлением возможности участия в обсуждении подготавливаемых решений, выполнение которых может оказать неблагоприятное воздействие на окружающую среду;
Осуществлением государственных мер по предотвращению экологически опасной деятельности, предупреждению и ликвидации последствий аварий, природных стихийных бедствий;
Предоставлением достоверной информации о состоянии окружающей среды;
Улучшением качества продуктов питания;
Возможностью требовать в судебном порядке отмены решений о размещении, проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации экологически опасных объектов;
Иные гарантии граждан.
Можно выделить несколько основных положений механизма реализации экологической концепции:
1. Постоянное и неуклонное увеличение доли средств государственного бюджета, направляемых на охрану окружающей среды и природных ресурсов, что способствует повышению уровня устойчивости экосистем природных зон и обеспечивает людям, социальным группам и обществу в целом право на проживание в чистой природной среде.
2. Поэтапное формирование экологического механизма защиты окружающей среды и природных ресурсов, обеспечивающего устойчивое их воспроизводство.
3. Поэтапное формирование нормативно-правового механизма, соотносящего развитие всех сфер общественного производства, его отраслей, отдельных предприятий и всех членов общества с реальным состоянием природных ресурсов и условиями окружающей среды.
Таким образом, решение вопросов рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды на основе широкой информированности населения о состоянии природы, экономики, здравоохранения при организующей деятельности всех органов государственной власти и общественных организаций.
Заключение
Однонаправленная деятельность человека может повлечь за собой колоссальные разрушения в природной экосистеме, что повлечет в дальнейшем большие затраты на восстановление.
Источники загрязнения очень разнообразны: среди них не только промышленные предприятия и топливно-энергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, которые человек целеустремленно вводит к экосистеме для защиты полезных продуцентов и консументов от вредителей, болезней и т.п.
Решение вопросов рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды на основе широкой информированности населения о состоянии природы, экономики, здравоохранения при организующей деятельности всех органов государственной власти и общественных организаций.
Список литературы :
1. Абатов, А.А. Обществознание [Текст] / А.А. Арабатов. - М.: Экс-Пресс, 2002. - 232 с.
2. Белов, С.В. Обществознание [Текст] / С.В. Белов. - М.: Высшая школа, 2004. - 328 с.
3. Бондаренко, А.П. Обществознание [Текст] / А.П. Бондаренко. - М.: ЮНИТИ, 2000. - 266 с.
4. Возняк, В.Я. Экологическое оздоровление экономики [Текст] / В.Я. Возняк. - СПб.: МАНЭБ, 2005. - 374 с.
5. Кораблева, А.И. Экологическая безопасность [Текст] / А.И. Кораблева. - Ростов-на-Дону, 2005. - 416 с.
6. Лавров, С.Б. Глобальные проблемы современности [Текст] / С.Б. Лавров. - М.: Инфра-М, 2000. - 253 с.
7. Новиков, В.Н. Экология охраны природы [Текст] / В.Н. Новиков. - М.: Высшая школа, 2004. - 246 с.
8. Романов, В.В. Оценка загрязнения экосистем [Текст] / В.В. Романов. - Тверь: ТГТУ, 2003. - 114 с.
9. Федоренко, Е.В. Обществознание [Текст] / Е.В. Федоренко. - М.: Центр, 2001. - 184 с.
10. Цвилюк, Г. Проблемы экологии вчера, сегодня, завтра [Текст] / Г. Цвилюк. - М.: ЮНИТИ, 2002. - 226 с.
Размещено на Allbest.ru
Экологическая ситуация в районах добычи нефти и газа. Основные источники загрязнения и их воздействие на окружающую природную среду и человека. Современные способы ликвидации последствий негативного влияния; правовое обеспечение охраны окружающей среды.
курсовая работа , добавлен 22.01.2012
Особенности загрязнения окружающей среды Беларуси. Влияние экологической ситуации на здоровье человека. Воздействие человеческой деятельности на окружающую среду. Причины загрязнения почв, вод и атмосферы. Меры по поддержанию качества окружающей среды.
презентация , добавлен 16.12.2014
Воздействие пищевых производств на водные ресурсы. Вредные выделения на пищевых производствах, их воздействие на организм человека и окружающую среду. Предприятие как источник загрязнения природной среды. Обоснование размеров санитарно-защитной зоны.
дипломная работа , добавлен 18.05.2016
Природа и свойства загрязняющих окружающую среду веществ, особенности их влияния на человека и растительность. Состав выбросов при сжигании твердого топлива. Загрязнения от подвижных источников выбросов. Элементы и виды отработанных газов автомобилей.
контрольная работа , добавлен 07.01.2015
Понятие и характеристика деятельности атомных электростанций. Воздействие атомных станций на окружающую среду. Управление экологическими проблемами загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами. Оценка природоохранной деятельности на КАЭС и ЛАЭС.
дипломная работа , добавлен 13.07.2015
Функциональное зонирование города. Влияние урбанизации на окружающую среду. Эколого-правовые требования в области строительства зданий и сооружений. Управление природопользованием и охраной окружающей среды. Методы дезинфекции и очистки сточных вод.
Воздействие химических, физических и биологических факторов в ходе технологического процесса на окружающую среду и здоровье человека управления
Комплексное воздействие предприятия на окружающую среду. Оценка выбросов в атмосферу и их характеристика. Санитарно-защитная зона предприятия. Воздействие на почву, подземные и поверхностные воды. Влияние опасных и вредных факторов на организм человека.
курсовая работа , добавлен 12.02.2009
Антропогенное воздействие хозяйственно-производственной деятельности человека на главные составляющие биосферы - атмосферу, гидросферу, литосферу. Рекомендации по совершенствованию системы рационального взаимодействия в системе человек - окружающая среда.
Перед всем человечеством стоит важнейшая задача - сохранение многообразия всех организмов, живущих на Земле. Все виды (растительность, животные) тесно взаимосвязаны. Уничтожение даже одного из них приводит к исчезновению взаимосвязанных с ним других видов.
С того самого момента, как человек придумал орудия труда и стал более-менее разумным, началось его всестороннее влияние на природу планеты. Чем больше развивался человек, тем большее влияние он оказывал на окружающую среду Земли. Каким образом человек влияет на природу? Что есть положительного и что отрицательное?
Есть и плюсы, и минусы влияния человека на природу. Для начала рассмотрим негативные примеры пагубного :
Изменение природы под влиянием человека очень существенно. Сильно страдают флора и фауна Земли, загрязняются водные ресурсы.
Как правило, лёгкий мусор остаётся на поверхности океана. В связи с этим затрудняется доступ воздуха (кислорода) и света к обитателям этих территорий. Многочисленные виды живностей пытаются искать новые места для своего обитания, что, к сожалению, удаётся не всем.
Ежегодно течения океана приносят миллионы тонн мусора. Это самая настоящая катастрофа.
Негативное влияние оказывает и вырубка лесов на склонах гор. Они становятся голыми, что способствует возникновению эрозии, как следствие, происходит разрыхление почвы. А это приводит к разрушительным обвалам.
Загрязнение происходит не только вод океанов, но и пресной воды. Ежедневно в реки попадают тысячами кубометров стоки канализационных или промышленных отходов.
А заражены пестицидами, химическими удобрениями.
Всего лишь одна нефтяная капля приводит к непригодности примерно 25 литров воды для питья. Но это не самое страшное. Довольно тонкая пленка нефти покрывает поверхность огромной площади вод - примерно 20 м 2 воды. Это губительно для всего живого. Все организмы под такой пленкой обречены на медленную смерть, потому что она препятствует доступу кислорода в воду. Это тоже прямое влияние человека на природу Земли.
Люди добывают полезные ископаемые из недр Земли, сформировавшиеся за несколько миллионов лет, - нефть, уголь и проч. Такие промышленные производства вместе с автомобилями выбрасывают в атмосферу углекислый газ в огромных количествах, что приводит к катастрофическому уменьшению озонового слоя атмосферы - защитника поверхности Земли от несущего смерть ультрафиолетового излучения от Солнца.
За период последних 50 лет температура воздуха на Земле возросла всего лишь на 0,6 градуса. Но это очень много.
Такое потепление приведет к повышению температуры Мирового океана, что будет способствовать таянию полярных ледников в Арктике. Таким образом, возникает самая глобальная проблема - нарушается экосистема полюсов Земли. Ледники - это самые главные и объемные источники чистой пресной воды.
Надо отметить, что люди приносят и определенную пользу, и немалую.
Надо и с этой точки зрения отметить влияние человека на природу. Положительное заключается в мероприятиях, проводимых людьми для улучшения экологии окружающей среды.
На многих обширных территориях Земли в разных странах организованы заповедные территории, заказники и парки - места, где все сохраняется в первозданном виде. Это самое разумное влияние человека на природу, положительное. В таких заповедных местах люди способствуют сохранению растительного и животного мира.
Благодаря их созданию многие виды животных и растений сохранились на Земле. Редкие и уже исчезающие виды обязательно заносятся в созданную человеком Красную книгу, по которой запрещается промысел на них и сбор.
Также люди создают искусственные водные каналы и оросительные системы, которые помогают поддерживать и увеличивать
В больших масштабах проводятся и мероприятия по высадке многообразной растительности.
Для решения проблем необходимо и важно в первую очередь активное влияние человека на природу (положительное).
А что касается биологических ресурсов (животных и растений), то их следует использовать (добывать) таким образом, чтобы в природе всегда оставались особи в количествах, способствующих восстановлению прежней численности популяций.
Также необходимо продолжить работы по организации заповедников и посадке лесов.
Проведение всех этих мероприятий по восстановлению и улучшению окружающей среды - влияние человека на природу положительное. Все это необходимо во благо самого себя.
Ведь благополучие жизни человека, как и всех биологических организмов, зависит от состояния природы. Сейчас перед всем человечеством стоит самая главная проблема - создание благоприятного состояния и устойчивости среды жизни.
Что возникает в нашем воображении, когда мы говорим: «Влияние человека на окружающую среду»? Огромная труба завода, поднимающаяся высоко в небо и выбрасывающая из себя черные клубы дыма. Такая ассоциация является стереотипом, который и в малой степени не отражает сути проблемы. Влияние человека на окружающую среду многообразнее и имеет комплексный характер, несет угрозу как живой, так и неживой природе всей планеты. Потому сводить проблему только к загрязнению воздуха, воды и почвы, неправильно. Влияние, его факторы и воздействие человека на окружающую среду – это слова, обозначающие разные процессы.
Воздействие – это направленное действие с какой-то целью. Фактор – это движущая сила или причина действия, а влияние – это то, что приводит к изменениям. То есть действие, имеющее причину, цель и вызывающее изменения.
Причина – обеспечение потребностей человека как живого организма, которое далеко не всегда связано с выживанием или потребностью в пище и воде. Цель – изменение природы для максимально удовлетворения своих потребностей. Действий, предпринимаемых для этого, огромное количество. Когда действия вызывают изменения, то обязательно есть и последствия. Для окружающей нас природы, это имеет самое основное значение.
В деятельности человека провести строгую границу между действиями, последствиями и причиной, очень сложно. Потому что одно становится частью другого, последствия – причиной, действия — целью.
Например, для эффективного контроля над экосистемой, человек стремиться упростить ее структуру. Он вмешивается в ее функционирование, сокращает видовое разнообразие и численность популяций. Уничтожает виды животных и растений, мешающие продуктивности экосистемы. Меняет ее состав и строение. В результате экосистема становится нежизнеспособной без постоянной помощи и контроля человека. В итоге сокращается количество природных экосистем и увеличивается количество антропогенных, то есть трансформировавшихся в результате активного вмешательства человека. Естественные экосистемы превращаются в искусственные.
Этот процесс стал глобальной тенденцией, так как обеспечивает максимальное удовлетворение нужд человека в пище, воде, энергии и комфорте.
Даже там, где экосистемы остаются природными, ареалы обитания дикой природы уменьшаются, а ее ресурсы исчерпываются. Все это происходит в результате загрязнения, вырубки лесов, перегораживания русел рек, сжигания кислорода, регулирование водного обмена, расширения сельскохозяйственных угодий и территорий городов, добычи полезных ископаемых, накопления отходов, промышленных и бытовых на суше и в воде и так далее. Происходит цепная реакция из действий и последствий, где одно начинает другое и так без конца.
Загрязнение – это явление, которое содержит в себе и действие и последствия. Оно изменяет структуру вещества или среды, когда количество или концентрация каких-то элементов неестественно возрастает или привносятся инородные элементы. Загрязнение касается всех основных составляющих природы – земли, воды и воздуха. Источники его практически все сферы деятельности человека от производственной до бытовой. Загрязняющими элементами являются не только химические вещества, но и физические явления, радиация, шум и так далее. Возникло загрязнение с началом научно-технической революции. Первыми предприятиями, которые начали существенно загрязнять окружающую среду, были химические производства резины и минеральных удобрений. Загрязнение играет основную роль в нарушениях функций и состава биосферы, которые влекут ее изменения, не до конца изученные и осознанные последствия.
На окружающую среду факторы влияния человека носят двойственный характер, хотя последствия одни и те же – оскудение природы. С одной стороны, человечество нуждается во все большем количестве продуктов питания, для чего у природы отбирает все новые земли. С другой, имеет постоянную необходимость в увеличении энергии.
Воздействие человека на окружающую среду не всегда влечет за собой планируемые или прогнозируемые последствия. И самые опасные из них именно те, которых не ожидали. Ярким примером может служить «глобальное потепление» климата. Уничтожение лесов и сжигание топлива одновременно ведут к уменьшению кислорода в атмосфере, а изобретение аэрозолей – к уменьшению озона. Таким образом, возле Земли стало накапливать больше тепла. Одно — активнее проникать извне, другое – задерживаться. Итогом может быть ускоренное таяние ледников, повышение уровня океана и затопление суши.
Как бы ни были взаимосвязаны цель, причина, последствия, их надо разделять и внимательно к ним относиться.
Шаханова Натали
РЕФЕРАТ:
«ВОЗДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 7»
РЕФЕРАТ:
«ВОЗДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ»
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛА: УЧЕНИЦА 11 КЛАССА ШАХАНОВА НАТАЛИ
УЧИТЕЛЬ: ПАНАЭТОВА СОФЬЯ ИЛЬИНИЧНА
СТ. ЕССЕНТУКСКАЯ
2015
Чем больше мы берем от мира, тем менее мы оставляем в нем, и в конечном итоге мы вынуждены будем оплатить наши долги в тот самый момент, который может оказаться очень неподходящим для того, чтобы обеспечить продолжение нашей жизни.
Норберт Винер
Человек начал изменять природные комплексы уже на первобытной стадии развития цивилизации, в период охоты и собирательства, когда стал пользоваться огнем. Одомашнивание диких животных и развитие земледелия расширили территорию проявления последствий человеческой деятельности. По мере развития промышленности и замены мускульной силы энергией топлива интенсивность антропогенного влияния продолжала возрастать. В XX в. вследствие особенно быстрых темпов роста населения и его потребностей оно достигло небывалого уровня и распространилось на весь мир.
Рассматривая воздействие человека на окружающую среду, надо всегда помнить важнейшие экологические постулаты, сформулированные в замечательной книге Тайлера Миллера «Жизнь в окружающей среде»:
1. Что бы мы ни делали в природе, все вызывает в ней те или иные последствия, часто непредсказуемые.
2. Все в природе взаимосвязано, и мы живем в ней все вместе.
3. Системы жизнеобеспечения Земли могут выдержать значительное давление и грубые вмешательства, однако всему есть предел.
4. Природа не только более сложна, чем мы о ней думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить.
Все созданные человеком комплексы (ландшафты) можно разделить на две группы в зависимости от цели их возникновения:
– прямые – созданные целенаправленной деятельностью человека: возделываемые поля, садово-парковые комплексы, водохранилища и т.д., часто их называют культурными;
– сопутствующие – не предусматриваемые и обычно нежелательные, которые были активизированы или вызваны к жизни деятельностью человека: болота по берегам водохранилищ, овраги на полях, карьерно-отвальные ландшафты и т.д.
Каждый антропогенный ландшафт имеет свою историю развития, порой весьма сложную и, главное, крайне динамичную. За несколько лет или десятилетий антропогенные ландшафты могут претерпеть такие глубокие изменения, какие естественные ландшафты не испытают за многие тысячи лет. Причина этого – непрерывное вмешательство человека в структуру этих ландшафтов, причем это вмешательство обязательно сказывается и на самом человеке. Вот лишь один пример. В 1955 г., когда девять из каждых десяти жителей Северного Борнео заболели малярией, по рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) на острове для борьбы с комарами – переносчиками малярии начали распылять ядохимикат диэлдрин. Болезнь была практически изгнана, но непредвиденные последствия такой борьбы оказались страшными: от диэлдрина погибли не только комары, но и другие насекомые, в частности мухи и тараканы; затем погибли ящерицы, жившие в домах и наевшиеся дохлых насекомых; после этого начали погибать кошки, съевшие мертвых ящериц; без кошек начали быстро размножаться крысы – и людям стала угрожать эпидемия чумы. Из этого положения вышли, сбросив на парашютах здоровых кошек. Но... оказалось, что диэлдрин не подействовал на гусениц, но уничтожил тех насекомых, которые ими питались, и тогда многочисленные гусеницы стали поедать не только листья деревьев, но и листья, служившие кровлей для крыш, в результате начали рушиться крыши.
Антропогенные изменения в окружающей среде весьма разнообразны. Непосредственно воздействуя лишь на один из компонентов среды, человек может опосредованно изменять и остальные. И в первом, и во втором случае происходит нарушение круговорота веществ в природном комплексе, и с этой точки зрения результаты воздействия на среду можно отнести к нескольким группам.
К первой группе относят воздействия, приводящие только к изменению концентрации химических элементов и их соединений без изменения формы самого вещества. Например, в результате выбросов от автомобильного транспорта концентрация свинца и цинка возрастает в воздухе, почве, воде и растениях, во много раз превышая обычное их содержание. В этом случае количественная оценка воздействия выражается в массе загрязняющих веществ.
Вторая группа – воздействия приводят не только к количественным, но и качественным изменениям форм нахождения элементов (в пределах отдельных антропогенных ландшафтов). Такие преобразования часто наблюдаются при разработке месторождений, когда многие элементы руд, в том числе токсичные тяжелые металлы, переходят из минеральной формы в водные растворы. При этом их суммарное содержание в пределах комплекса не меняется, но они становятся более доступными для растительных и животных организмов. Другой пример – изменения, связанные с переходом элементов из биогенной формы в абиогенную. Так, человек при рубке лесов, вырубая гектар соснового леса, а затем сжигая его, переводит из биогенной формы в минеральную около 100 кг калия, 300 кг азота и кальция, 30 кг алюминия, магния, натрия и др.
Третья группа – формирование техногенных соединений и элементов, не имеющих аналогов в природе или не характерных для данной местности. Таких изменений с каждым годом становится все больше. Это появление фреона в атмосфере, пластмасс в почвах и водах, оружейного плутония, цезия в морях, повсеместное накопление плохо разлагающихся пестицидов и т.д. Всего в мире повседневно используется около 70 000 различных синтетических химических веществ. Каждый год к ним добавляется около 1500 новых. Следует учесть, что о воздействии на окружающую среду большинства из них известно мало, но по крайней мере половина из них вредны или потенциально вредны для здоровья человека.
Четвертая группа – механическое перемещение значительных масс элементов без существенного преобразования форм их нахождения. Пример – перемещение масс породы при разработке месторождений как открытым, так и подземным способом. Следы карьеров, подземных пустот и терриконов (холмов с крутыми склонами, образованных перемещенными из шахт отработанными пустыми породами) будут существовать на Земле многие тысячи лет. К этой же группе относятся и перемещения значительных масс почв при пыльных бурях антропогенного происхождения (одна пыльная буря способна перенести около 25 км3 почвы).
Анализируя результаты деятельности человека, следует учитывать и состояние самого природного комплекса, его устойчивость к воздействиям. Понятие устойчивости – одно из самых сложных и спорных понятий в географии. Любой природный комплекс характеризуется определенными параметрами, свойствами (один из них, к примеру, – количество биомассы). Каждый параметр имеет пороговое значение – такое количество, при достижении которого происходят изменения качественного состояния компонентов. Эти пороги практически не изучены и часто, прогнозируя будущие изменения природных комплексов под влиянием той или иной деятельности, нельзя указать конкретные масштабы и точные временные рамки этих изменений.
Каковы же реальные масштабы современного антропогенного влияния? Вот несколько цифр. Ежегодно из недр Земли извлекают свыше 100 млрд т полезных ископаемых; выплавляют 800 млн т различных металлов; производят более 60 млн т не известных в природе синтетических материалов; вносят в почвы сельскохозяйственных угодий свыше 500 млн т минеральных удобрений и примерно 3 млн т различных ядохимикатов, 1/3 которых поступает с поверхностными стоками в водоемы или задерживается в атмосфере (при рассеивании с самолетов). Для своих нужд человек использует более 13% речного стока и сбрасывает в водоемы ежегодно более 500 млрд м3 промышленных и коммунальных стоков. Перечисление можно продолжить, но и изложенного достаточно, чтобы осознать глобальность влияния человека на среду, а значит, и глобальность возникающих в связи с этим проблем.
Рассмотрим последствия трех основных видов хозяйственной деятельности человека, хотя, разумеется, ими не исчерпывается весь комплекс антропогенного влияния на среду обитания.
1. Промышленные воздействия
Промышленность – самая крупная отрасль материального производства – играет центральную роль в экономике современного общества и является основной движущей силой ее роста. За последнее столетие мировое промышленное производство увеличилось более чем в 50 (!) раз, причем 4/5 этого роста приходится на период с 1950 г., т.е. период активного внедрения в производство достижений научно-технического прогресса. Естественно, что такой бурный рост промышленности, обеспечивающей наше с вами благосостояние, в первую очередь сказался на окружающей среде, нагрузка на которую многократно возросла.
Промышленность и производимая ею продукция воздействует на среду на всех стадиях промышленного цикла: начиная с разведки и добычи сырья, его переработки в готовую продукцию, образования отходов и кончая использованием готовой продукции потребителем, а затем ее ликвидацией по причине дальнейшей непригодности. При этом происходит отчуждение земель под строительство промышленных объектов и подъездов к ним; постоянное использование воды (во всех отраслях промышленности)1 ; выброс веществ от переработки сырья в воду и воздух; изъятие веществ из почвы, горных пород, биосферы и т.д. Нагрузка на ландшафты и их компоненты в ведущих отраслях промышленности осуществляется следующим образом.
Энергетика . Энергетика – основа развития всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунально-бытового хозяйства. Это отрасль с очень высокими темпами развития и огромными масштабами производства. Соответственно, и доля участия энергетических предприятий в нагрузке на природную среду весьма значительна. Ежегодное потребление энергии в мире – более 10 млрд т условного топлива, и цифра эта непрерывно увеличивается2 . Для получения энергии используют либо топливо – нефть, газ, уголь, древесину, торф, сланцы, ядерные материалы, либо другие первичные источники энергии – воду, ветер, энергию Солнца и т.д. Практически все топливные ресурсы невозобновимы – и это первая ступень воздействия на природу энергетической отрасли – безвозвратное изъятие масс вещества .
Каждый из источников при его использовании характеризуется специфическими параметрами загрязнения природных комплексов.
Уголь – самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. При сжигании его в атмосферу поступают диоксид углерода, летучая зола, сернистый ангидрид, оксиды азота, фтористые соединения, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Иногда в летучей золе содержатся чрезвычайно вредные примеси, такие как мышьяк, свободный диоксид кремния, свободный оксид кальция.
Нефть . При сжигании жидкого топлива в воздух поступают кроме диоксида углерода сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, соединения ванадия, натрия, газообразные и твердые продукты неполного сгорания. Жидкое топливо дает меньшее количество вредных веществ, чем твердое, но использование нефти в энергетике сокращается (в связи с исчерпанием естественных запасов и исключительным использованием ее на транспорте, в химической промышленности).
Природный газ – наиболее безвредный из ископаемых видов топлива. При его сжигании единственным существенным загрязнителем атмосферы помимо СО2 являются оксиды азота.
Древесина больше всего используется в развивающихся странах (70% населения этих стран сжигает в среднем около 700 кг на человека в год). Сжигание древесины безвредно – в воздух попадает диоксид углерода и пары воды, но при этом нарушается структура биоценозов – уничтожение лесного покрова вызывает изменения во всех компонентах ландшафта.
Ядерное топливо . Использование ядерного топлива – один из самых спорных вопросов современного мира. Конечно, атомные станции в гораздо меньшей степени, чем тепловые (использующие уголь, нефть, газ), загрязняют атмосферный воздух, но количество воды, используемой на АЭС, в два раза превышает потребление на тепловых станциях – 2,5–3 км3 в год на АЭС мощностью 1 млн кВт, а тепловой сброс на АЭС в расчете на единицу производимой энергии значительно больше, чем на ТЭС в аналогичных условиях. Но особенно жаркие споры вызывают проблемы радиоактивных отходов и безопасность эксплуатации атомных станций. Колоссальные последствия для природной среды и человека возможных аварий на ядерных реакторах не позволяют относиться к ядерной энергии так же оптимистично, как это было в начальный период использования «мирного атома».
Если рассматривать влияние утилизации ископаемых видов топлива на другие компоненты природных комплексов, то следует выделить воздействие на природные воды . Для нужд охлаждения генераторов на электростанциях производится огромный водозабор: для выработки 1 кВт электроэнергии необходимо от 200 до 400 л воды; современная ТЭС мощностью 1 млн кВт требует в течение года 1,2–1,6 км3 воды. Как правило, забор воды для систем охлаждения энергетических установок составляет 50–60% от общего промышленного изъятия воды. Возвращение сточных вод, нагретых в системах охлаждения, вызывает тепловое загрязнение воды, в результате которого, в частности, падает растворимость в воде кислорода и одновременно активизируется жизнедеятельность водных организмов, которые начинают потреблять больше кислорода.
Следующий аспект негативного влияния на ландшафт при добыче топлив – отчуждение больших площадей , на которых уничтожается растительность, изменяются структура почвы, водный режим. Это касается в первую очередь открытых способов добычи топлива (в мире около 85% полезных ископаемых и строительных материалов добывается открытым способом).
Среди других первичных источников энергии – ветра, речной воды, солнца, приливов и отливов, подземного тепла – особое место занимает вода. Геотермальные электростанции, солнечные батареи, ветряные турбины, приливно-отливные электростанции обладают преимуществом незначительного воздействия на окружающую среду, но их распространение в современном мире пока достаточно ограниченно.
Речные воды , используемые гидроэлектростанциями (ГЭС), преобразующими энергию водного потока в электрическую, практически не оказывают загрязняющего воздействия на окружающую среду (за исключением теплового загрязнения). Их негативное влияние на экологию заключается в другом. Гидротехнические сооружения, в первую очередь плотины, нарушают режимы рек и водоемов, препятствуют миграции рыбы, влияют на уровень грунтовых вод. Пагубно влияют на экологию и водохранилища, создаваемые для выравнивания речного стока и бесперебойного снабжения ГЭС водой. Суммарная площадь только крупных водохранилищ мира составляет 180 тыс. км2 (столько же затоплено земель), а объем воды в них – около 5 тыс. км3. Помимо затопления земель создание водохранилищ сильно изменяет режим стока рек, влияет на локальные климатические условия, что, в свою очередь, воздействует на растительный покров по берегам водохранилища.
Металлургия . Воздействие металлургии начинается с добычи руд черных и цветных металлов, ряд из которых, такие как медь и свинец, применяются еще с давних времен, а другие – титан, бериллий, цирконий, германий – активно используются лишь в последние десятилетия (для нужд радиотехники, электроники, ядерной техники). Но с середины XX в., вследствие научно-технической революции, резко возросла добыча и новых, и традиционных металлов и потому увеличилось количество природных нарушений, связанных с перемещением значительных масс пород. Кроме основного сырья – руд металлов – металлургия достаточно активно потребляет воду. Примерные цифры расхода воды на нужды, например, черной металлургии таковы: на производство 1 т чугуна затрачивается около 100 м3 воды; на производство 1 т стали – 300 м3; на изготовление 1 т проката – 30 м3 воды. Но самая опасная сторона воздействия металлургии на окружающую среду – техногенное рассеяние металлов. При всем различии свойств металлов все они по отношению к ландшафту являются примесями. Их концентрация может возрастать в десятки и сотни раз без внешнего изменения окружающей среды (вода остается водой, а почва – почвой, но содержание ртути в них увеличивается в десятки раз). Главная опасность рассеянных металлов заключается в их способности постепенно накапливаться в организмах растений и животных, что нарушает пищевые цепи.Металлы попадают в окружающую среду практически на всех стадиях металлургического производства. Часть теряется при транспортировке, обогащении, сортировке руд. Так, за одно десятилетие на данном этапе было рассеяно во всем мире около 600 тыс. т меди, 500 тыс. т цинка, 300 тыс. т свинца, 50 тыс. т молибдена. Дальнейший выброс происходит непосредственно на производственной стадии (причем выбрасываются не только металлы, но и другие вредные вещества). Воздух вокруг металлургических предприятий задымлен, в нем повышено содержание пыли. Никелевое производство характеризуется выбросами мышьяка и больших количеств диоксида серы (SO2); производство алюминия сопровождается выбросами фтора и т.д. Загрязнение среды осуществляется и сточными водами металлургических заводов.
К наиболее опасным загрязнителям относят свинец, кадмий и ртуть, затем медь, олово, ванадий, хром, молибден, марганец, кобальт, никель, сурьму, мышьяк и селен.В изменяющемся ландшафте вокруг металлургических предприятий можно выделить две зоны. Первая, с радиусом 3–5 км, непосредственно примыкающая к предприятию, характеризуется практически полным разрушением исходного природного комплекса. Здесь часто отсутствует растительность, в значительной мере нарушен почвенный покров, исчезли населявшие комплекс животные и микроорганизмы. Вторая зона более обширная, до 20 км, выглядит менее угнетенной – здесь редко происходит исчезновение биоценоза, но нарушены отдельные его части и во всех компонентах комплекса наблюдается повышенное содержание элементов-загрязнителей.
Химическая промышленность – одна из самых динамичных отраслей в большинстве стран; в ней часто возникают новые производства, внедряются новые технологии. Но с ней связано и появление множества современных проблем загрязнения окружающей среды, вызванных как ее продукцией, так и технологическими процессами производства. Данная отрасль, как и металлургия и энергетика, относится к числу чрезвычайно водоемких. Вода участвует в производстве большинства важнейших химических продуктов – щелочей, спиртов, азотной кислоты, водорода и т.д. На производство 1 т синтетического каучука требуется до 2800 м3 воды, 1 т резины – 4000 м3, 1 т синтетического волокна – 5000 м3. После использования вода частично возвращается в водоемы в виде сильно загрязненных сточных вод, что приводит к ослаблению или подавлению жизнедеятельности водных организмов, отчего затрудняются процессы самоочищения водоемов. Состав воздушных выбросов химических предприятий также чрезвычайно разнообразен. Нефтехимические производства загрязняют атмосферу сероводородом и углеводородами; производство синтетического каучука – стиролом, дивинилом, толуолом, ацетоном; производство щелочей – хлористым водородом и т.д. В больших количествах выбрасываются и такие вещества, как оксиды углерода и азота, аммиак, неорганическая пыль, фторсодержащие вещества и многие другие. Одна из наиболее проблематичных сторон воздействия химических производств заключается в распространении в природе ранее не существовавших соединений. Среди них особо вредными считаются синтетические поверхностно-активные вещества – СПАВ (иногда их называют детергентами). Они попадают в окружающую среду при производстве и использовании в быту различных моющих средств. Поступая с промышленными и бытовыми стоками в водоемы, СПАВ плохо задерживаются очистными сооружениями, способствуют появлению в воде обильной пены, придают ей ядовитые свойства и запах, вызывают гибель и перерождение водных организмов и, что очень существенно, усиливают токсическое действие других загрязнителей. Таковы основные негативные воздействия на природные системы ведущих отраслей мировой промышленности. Естественно, что перечисленным влияние промышленности не исчерпывается: есть машиностроение, использующее продукцию металлургии и химической промышленности и вносящее свой вклад в рассеяние многих веществ в окружающей среде; есть такие водоемкие отрасли, как целлюлозно-бумажная и пищевая, обеспечивающие к тому же большую долю органических загрязнений среды, и др. На основании анализа воздействия на экологию трех основных производств можно определить характер и пути промышленных загрязнений среды для любой отрасли, для чего необходимо знать специфику производства.
2.Воздействие сельского хозяйства
Основное отличие сельскохозяйственных воздействий от промышленных заключается прежде всего в их распространении на огромных территориях. Как правило, использование больших площадей под сельскохозяйственные нужды вызывает коренную перестройку всех компонентов природных комплексов. При этом совсем не обязательно происходит разрушение природы, довольно часто именно сельскохозяйственные ландшафты относят к категории «культурных».
Весь спектр сельскохозяйственных воздействий можно разделить на две группы: влияние земледелия и животноводства.
Земледелие . Воздействие земледелия на природный комплекс начинается с уничтожения на больших площадях сообщества естественной растительности и замены ее культурными видами. Следующий компонент, испытывающий существенные изменения, – почва. В естественных условиях почвенное плодородие постоянно поддерживается тем, что взятые растениями вещества снова возвращаются в нее с растительным опадом. В земледельческих же комплексах основная часть элементов почвы изымается вместе с урожаем, что особенно типично для однолетних культур. Представление о масштабах потерь по сравнению с запасами элементов в пахотном слое почвы дает таблица. Подобная ситуация повторяется ежегодно, поэтому существует вероятность того, что через несколько десятков лет запас основных элементов почвы будет исчерпан. Для восполнения изъятых веществ в почвы вносят в основном минеральные удобрения: азотные, фосфорные, калийные. Это имеет как положительные последствия – пополнение запасов питательных веществ в почве, так и отрицательные – загрязнение почвы, воды и воздуха. При внесении удобрений в почву попадают так называемые балластные элементы, которые не нужны ни растениям, ни почвенным микроорганизмам. Например, при использовании калийных удобрений наряду с необходимым калием вносится бесполезный, а в некоторых случаях вредный хлор; с суперфосфатом попадает много серы и т.д. Токсичного уровня может достигать и количество того элемента, ради которого минеральное удобрение вносят в почву. Прежде всего это относится к нитратной форме азота. Избыточные нитраты накапливаются в растениях, загрязняют подземные и поверхностные воды (вследствие хорошей растворимости нитраты легко вымываются из почвы). Кроме того, при избытке нитратов в почве размножаются бактерии, которые восстанавливают их до азота, поступающего в атмосферу. Кроме минеральных удобрений в почву вносятся различные химические вещества для борьбы с насекомыми (инсектициды), сорняками (пестициды), для подготовки растений к уборке, в частности дефолианты, ускоряющие сбрасывание листьев у хлопчатника для его машинной уборки. Большинство этих веществ очень токсичны, не имеют аналогов среди природных соединений, очень медленно разлагаются микроорганизмами, поэтому последствия их применения трудно предсказать. Общее название вносимых ядохимикатов – ксенобиотики (чужие для жизни). В целях увеличения урожая в развитых странах пестицидами обрабатывают около половины посевных площадей. Мигрируя вместе с пылью, подземными и наземными водами, ядохимикаты распространяются повсеместно (они обнаружены на Северном полюсе и в Антарктиде) и представляют повышенную экологическую опасность. Глубокое и длительное, а часто необратимое воздействие на почву, изменяющее ее коренные свойства, оказывают орошение и осушение земель. В XX в. площади земледелия существенно расширились: с 40 млн га до 270 млн га, из которых орошаемые земли занимают 13% пашни, а их продукция превышает 50% всей сельскохозяйственной продукции. Орошаемые ландшафты – наиболее преобразованные из всех типов сельскохозяйственных антропогенных ландшафтов. Изменяются влагооборот, характер распределения температуры и влажности в приземном слое воздуха и верхних слоях почвы, создается специфический микрорельеф. Изменения водного и солевого режимов почвы часто вызывают заболачивание и вторичное засоление почвы. Чудовищным последствием непродуманного орошаемого земледелия является гибель Аральского моря. Для орошения из природных комплексов изымаются огромные массы воды. Во многих странах и районах мира орошение является основной статьей расхода воды и в маловодные годы приводит к дефициту водных ресурсов. Расход воды на сельское хозяйство занимает среди всех видов водопользования первое место и составляет свыше 2000 км3 в год, или 70% мирового водопотребления, из них более 1500 км3 – безвозвратное водопотребление, из которого около 80% уходит на орошение. Огромные площади в мире занимают заболоченные земли, использование которых становится возможным только после проведения осушительных мероприятий. Осушение оказывает очень серьезное влияние на ландшафт. Особенно сильно изменяется тепловой баланс территорий – резко сокращаются затраты тепла на испарение, уменьшается относительная влажность воздуха, увеличиваются суточные амплитуды температур. Меняется воздушный режим почв, увеличивается их проницаемость, соответственно, меняется ход процессов почвообразования (активнее разлагается органический опад, происходит обогащение почвы питательными веществами). Осушение вызывает и увеличение глубины залегания грунтовых вод, а это, в свою очередь, может вызвать пересыхание многочисленных ручьев и даже небольших рек. Очень серьезны глобальные последствия осушения – болота дают основную массу кислорода атмосферы. Таковы глобальные последствия воздействия земледелия на природные комплексы. Среди них следует отметить и нагрузки, которые испытывает экология от распространенной преимущественно в тропических широтах подсечно-огневой системы земледелия, ведущей не только к уничтожению лесов, но и к достаточно быстрому истощению почвы, а также выбросам в атмосферный воздух большого количества аэрозольной золы и сажи. Пагубно для экосистем выращивание монокультур, вызывающих быстрое истощение почвы и заражение ее фитопатогенными микроорганизмами. Культура сельского хозяйства необходима, так как неразумная распашка почвы значительно изменяет ее структуру, а при определенных условиях может способствовать таким процессам, как водная и ветровая эрозия.
Животноводство . Воздействие животноводства на природный ландшафт характеризуется рядом специфических особенностей. Первая заключается в том, что животноводческие ландшафты состоят из разнородных, но тесно связанных между собой частей, таких как пастбища, выгоны, фермы, зоны утилизации отходов и т.д. Каждая часть вносит особый вклад в общий поток воздействия на природные комплексы. Вторая особенность – меньшее территориальное распространение по сравнению с земледелием. Выпас животных в первую очередь влияет на растительный покров пастбищ: уменьшается биомасса растений и происходят изменения в видовом составе растительного сообщества. При особо длительном или чрезмерном (в расчете на животное) выпасе почва уплотняется, поверхность пастбищ оголяется, что усиливает испарение и приводит в континентальных секторах умеренного пояса к засолению почв, а во влажных районах способствует заболачиванию. Использование земель под пастбища сопряжено также с выносом питательных веществ из почв в составе подножных кормов и сена. Чтобы компенсировать потери питательных веществ, в земли пастбищ вносят удобрения, двоякость воздействия которых описана в разделе о земледелии. Животноводческая отрасль является значительным потребителем воды, на долю которого из общего сельскохозяйственного водозабора приходится около 70 км3 в год. Наиболее негативная сторона воздействия животноводства на ландшафт – загрязнение природных вод стоками животноводческих ферм. Многократное повышение концентрации органических веществ в пресноводных водоемах, а затем в прибрежной зоне морской акватории существенно уменьшает содержание кислорода в воде, приводит к изменению сообщества водных микроорганизмов, нарушению пищевых цепей, может вызвать гибель рыбы и другие последствия.
3. Транспортные воздействия
Воздействия транспорта на окружающую среду чрезвычайно многогранны. Это влияние многомиллионного парка средств передвижения: автомобилей, локомотивов, судов, самолетов; крупных транспортных предприятий; автобаз, депо, вокзалов, морских и речных портов, аэропортов; транспортных магистралей: автомобильных и железных дорог, трубопроводов, взлетных полос и т.д. Для всех видов транспортных воздействий характерны изъятие земель, загрязнение всех природных компонентов, водопотребление, ведущие к нарушению круговорота веществ в природных комплексах. Также следует учитывать, что транспорт – постоянный потребитель топлива, стимулирующий добычу топливных полезных ископаемых. Рассмотрим конкретное проявление воздействия на экологию каждого вида транспорта.
Автомобильный транспорт. Автотранспорт имеет самые высокие потребности в площадях, отведенные под его нужды городские территории достигают 25–30% общей площади. Значительные пространства автодорог, стоянок, автобаз, покрытые асфальтом и бетоном, препятствуют нормальному впитыванию почвой дождевых вод, нарушают баланс грунтовых вод. По причине активного использования соли для борьбы с обледенением городских дорог происходит долговременное засоление почв на обочинах, приводящее к гибели растительности, часть соли смывается поверхностными стоками и загрязняет большие пространства. Автотранспорт – один из самых крупных потребителей воды, используемой для различных технических целей – охлаждения двигателей, мойки автомобилей и т.д. Самый мощный поток воздействий – загрязнение автотранспортом окружающей среды, в первую очередь воздушного бассейна.
Среди загрязнителей лидируют оксид углерода и углеводороды, доля которых резко возрастает при работе двигателя на малых оборотах, при старте или увеличении скорости, что наблюдается во время «пробок» и у светофоров. Весьма опасная составная часть выхлопных газов автомобилей – соединения свинца, который используют в качестве добавки к бензину. Велико загрязнение и другими тяжелыми металлами – цинком, никелем, кадмием. Они содержатся не только в выхлопах, но и в отходах автомобильных шин: на некоторых автомагистралях Европы масса резиновой пыли доходит до 250 кг на каждый километр дороги (в год). Водные загрязнения включают стоки с автобаз, моек, бензоколонок, дорог, содержащие в больших количествах нефтепродукты, моющие средства, тяжелые металлы и др. Естественно, что воздушные выбросы и стоки загрязняют остальные компоненты природных комплексов.
Железнодорожный транспорт. Хотя железнодорожный транспорт оказывает влияние на общее состояние ландшафта, его интенсивность по сравнению с автомобильным существенно меньше. Это связано с экономным использованием топлива и широкой электрификацией железных дорог. Железнодорожный транспорт также требует для своих нужд отвода значительных площадей, хотя и меньших, чем автомобильный. Собственно полотно железнодорожного пути занимает полосу 10–30 м, но необходимость размещения кюветов и резервных полос, а также устройств для снегозащиты увеличивает ширину отвода до 100–150 м. Значительные площади занимают станции, вокзалы, железнодорожные развязки. Водопотребление железнодорожного транспорта не уменьшилось с заменой паровозов на тепловозы и электровозы. Это связано в основном с увеличением протяженности сети и объема перевозок. Загрязнение среды железнодорожным транспортом больше всего ощущается в районах, где эксплуатируются тепловозы. Их отработанные газы содержат до 97% всех токсичных веществ, выделяемых данным видом транспорта. Кроме того, территория вблизи железных дорог загрязняется металлической пылью в результате стирания чугунных тормозных колодок. При промышленных перевозках загрязнителями становятся угольная и рудная пыль, соль, нефтепродукты и др., т.к. происходит их сдувание ветром и утечка из-за некачественного состояния вагонов и цистерн.
Водный транспорт . Несмотря на то что основная среда, испытывающая нагрузки водного транспорта, – реки, озера, моря, его воздействие ощущается и на суше. В первую очередь происходит изъятие земель под речные и морские порты. Их территории загрязняются при погрузочно-разгрузочных работах и ремонте судов. При интенсивном движении судов реальна опасность разрушения береговой линии. Но, конечно, больше всего страдает водная среда. Основными источниками загрязнений являются судовые двигатели. Вода, используемая при их работе, сбрасывается в водоемы, вызывая тепловое и химическое загрязнения. Кроме того, часть токсичных веществ из отработанных газов также растворяется в воде. Загрязнение происходит за счет утечки или сброса в акваторию льяльных вод (льял – специальное пространство в трюме). Эти воды содержат большое количество смазочных материалов, остатков нефтяного топлива. Часто акватории загрязняются веществами, перевозимыми на судах. Особенно опасной является утечка нефти. Поступление в воду значительных количеств нефти связано не только с потерями при транспортировке или авариями, но и с промывкой емкостей танкеров перед очередной загрузкой, а также со сбросом балластных вод (после доставки нефтегрузов танкеры возвращаются пустыми, и для обеспечения безопасности их заполняют балластной водой). Нефтепродукты распределяются по поверхности воды тонкой пленкой, что нарушает воздухообмен, жизнедеятельность водного сообщества на громадных водных площадях, а при авариях танкеров имеет самые катастрофичные последствия для населения акватории.
Воздушный транспорт . Изъятие земель для нужд воздушного транспорта происходит при строительстве аэродромов и аэропортов, и если в 30-х гг. средний аэропорт занимал площадь 3 км2, то современные аэропорты с несколькими взлетно-посадочными полосами длиной 3–4 км, площадками для стоянки самолетов, административными зданиями и т.д. размещаются на территории 25–50 км2. Естественно, что эти площади покрыты асфальтом и бетоном, и нарушения природных круговоротов распространяются на многие километры вокруг. Крайне неблагоприятно и шумовое воздействие на людей и животных.
Основные воздействия воздушного транспорта приходятся на атмосферу. Расчеты показывают, что один самолет при перелете на расстояние 1000 км использует количество кислорода, равное потребляемому одним человеком в течение года. Среди токсичных веществ, выбрасываемых при полетах, преобладают оксид углерода, несгоревшие углеводороды, оксиды азота и сажа. Особенность атмосферных загрязнений в том, что токсические вещества распространяются на очень большие пространства.
Трубопроводный транспорт . Воздействия трубопроводного транспорта на окружающую среду по сравнению с остальными видами воздействий могут быть охарактеризованы как незначительные. Главный элемент – трубопроводы – большей частью размещаются в закрытых траншеях и при грамотных (!) строительстве и эксплуатации практически не нарушают структуру ландшафтов. Но строительство трубопроводов требует большого отчуждения земель, а в условиях вечной мерзлоты, чтобы избежать оттаивания грунтов, трубы прокладывают на огромных пространствах по поверхности. Воздействие данного вида транспорта приобретает катастрофические размеры при разгерметизации и разрывах труб, когда нефть или сжиженный газ разливаются на значительные площади. Завершая краткое обозрение основных антропогенных воздействий на окружающую среду, заострим внимание на двух крайне актуальных проблемах: отходы и аварии. Они обе касаются практически любых видов деятельности, и с ними связан самый мощный поток негативных воздействий на природу. Отходы классифицируются по разным свойствам: жидкие, газообразные и твердые; органические и неорганические; токсичные и менее токсичные и т.д. Отходы складируются, занимая значительные территории. Попадают они в природные комплексы со стоками, воздушными выбросами при пылении. Среди прочих особую опасность для окружающей среды представляют радиоактивные отходы. Они накапливаются в различных научных учреждениях (медицинских, биохимических, физических), специальном производстве, при ядерных испытаниях, работе предприятий атомной промышленности и атомной энергетики. Отличительная черта этих отходов – сохранение радиоактивности многие сотни лет. Изоляция таких отходов остается труднорешаемой задачей.
О причинах и последствиях аварий при конкретных видах деятельности говорилось в соответствующих разделах (аварии на АЭС, трубопроводах, водном транспорте). В качестве общего вывода подчеркнем: при оценке любых антропогенных воздействий обязательно должны учитываться возможности аварийных ситуаций и их последствия.
Химическое загрязнение и охрана почв
В последние десятилетия человек стал причиной быстрой деградации почв, хотя потери почв имели место на протяжении всей человеческой истории. Во всех странах мира сейчас распахивают около 1,5 млрд. га земель, а общие потери почв за историю человечества составили около 2 млрд. га, то есть потеряно больше, чем теперь распахивается, причем многие почвы перешли в разряд непригодных бросовых земель, восстановление которых или невозможно, или слишком дорого стоит. Насчитывают не менее 6 типов антропогенно-технических воздействий, которые могут вызвать разного уровня ухудшение почв. В их числе: 1) водная и ветровая эрозия, 2) засоление, подщелачивание, подкисление, 3) заболачивание, 4) физическая деградация, включая уплотнение и коркообразование, 5) разрушение и отчуждение почвы при строительстве, добыче полезных ископаемых, 6) химическое загрязнение почв. Охрана почв заключается в том, чтобы предотвратить или свести к минимуму все виды разрушения почв и/или почвенного покрова.
Ниже мы обсудим только химическое загрязнение почв, которое может быть вызвано следующими причинами: 1) атмосферным переносом загрязняющих веществ (тяжелые металлы, кислые дожди, фтор, мышьяк, пестициды), 2) сельскохозяйственным загрязнением (удобрения, пестициды), 3) наземным загрязнением - отвалы крупнотоннажных производств, отвалы топливно-энергетических комплексов, 4) загрязнением нефтью и нефтепродуктами.
Тяжелые металлы. Этот вид загрязняющих веществ начали изучать одним из первых. К тяжелым металлам обычно относят элементы, которые имеют атомную массу более 50. Они поступают в почву преимущественно из атмосферы с выбросами промышленных предприятий, а свинец - с выхлопными газами автомобилей. Описаны случаи, когда большие количества тяжелых металлов попадали в почву с оросительными водами, если выше водозабора в реки сбрасывались сточные воды промышленных предприятий. Наиболее типичные тяжелые металлы - свинец, кадмий, ртуть, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь, ванадий.
Из атмосферы в почву тяжелые металлы попадают чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяются, переходя в гидроксиды, карбонаты или в форму обменных катионов (рис. 6). Если почва прочно связывает тяжелые металлы (обычно в богатых гумусом тяжелосуглинистых и глинистых почвах), это предохраняет от загрязнения грунтовые и питьевые воды, растительную продукцию. Но тогда сама почва постепенно становится все более загрязненной и в какой-то момент может произойти разрушение органического вещества почвы с выбросом тяжелых металлов в почвенный раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного использования. Общее количество свинца, которое может задержать метровый слой почвы на одном гектаре, достигает 500 - 600 т; такого количества свинца даже при очень сильном загрязнении в обычной обстановке не бывает. Почвы песчаные, малогумусные, устойчивы против загрязнения; это значит, что они слабо связывают тяжелые металлы, легко отдают их растениям или пропускают их через себя с фильтрующимися водами. На таких почвах возрастает опасность загрязнения растений и подземных вод. В этом заключается одно из трудноразрешимых противоречий: легко загрязняющиеся почвы предохраняют окружающую среду, но почвы, устойчивые к загрязнению, не обладают защитными свойствами в отношении живых организмов и природных вод.
Если почвы загрязнены тяжелыми металлами и радионуклидами, то очистить их практически невозможно. Пока известен единственный путь: засеять такие почвы быстрорастущими культурами, дающими большую зеленую массу; такие культуры извлекают из почвы токсичные элементы, а затем собранный урожай подлежит уничтожению. Но это довольно длительная и дорогостоящая процедура. Можно снизить подвижность токсичных соединений и поступление их в растения, если повысить рН почв известкованием или добавлять большие дозы органических веществ, например торфа. Неплохой эффект может дать глубокая вспашка, когда верхний загрязненный слой почвы при вспашке опускают на глубину 50 - 70 см, а глубокие слои почвы поднимают на поверхность. Для этого можно воспользоваться специальными многоярусными плугами, но при этом глубокие слои все равно остаются загрязненными. Наконец, на загрязненных тяжелыми металлами (но не радионуклидами) почвах можно выращивать культуры, не используемые в качестве продовольствия или кормов, например цветы.
Кислые дожди. Выпадение дождей или других атмосферных осадков с высокой кислотностью - обычный результат выброса в атмосферу продуктов сжигания топлива (угля), а также выбросов металлургических и химических заводов. В составе таких выбросов много диоксида серы и/или оксидов азота; при взаимодействии с водяными парами атмосферы они образуют серную и азотную кислоты. Действие кислых дождей на почвы неоднозначное. В северных, таежных зонах они увеличивают вредную кислотность почв, способствуют повышению содержания в почвах растворимых соединений токсичных элементов - свинца, алюминия. При этом усиливается и разложение почвенных минералов. Реальный путь борьбы с подкислением таежных почв - установка на заводских трубах фильтров, перехватывающих оксиды серы и азота. Для борьбы с подкислением почв можно использовать также известкование.
Однако кислотные дожди в ряде случаев могут быть и полезны. В частности, они обогащают почвы азотом и серой, которых на очень больших территориях явно недостаточно для получения высоких урожаев. Если же такие дожди выпадают в районах распространения карбонатных, а тем более щелочных почв, то они снижают щелочность, увеличивая подвижность элементов питания, их доступность растениям. Поэтому полезность или вредность каких-либо выпадений нельзя оценивать по упрощенным однозначным критериям, а необходимо рассматривать конкретно и дифференцированно по типам почв.
Промышленные отвалы. Атмосферные выбросы, содержащие оксиды различных токсичных металлов и неметаллов, распространяются на большие расстояния, измеряемые десятками и сотнями километров. Поэтому вызываемые ими загрязнения имеют региональный, а иногда и глобальный характер. В противоположность этому крупнотоннажные отходы различных производств, отвалы гидролизного лигнина, золы тепловых электростанций, отвалы при добыче угля оказывают преимущественно локальное влияние. Такие отвалы занимают немалые площади, выводя из пользования земельные угодья, а многие из них представляют вполне конкретную опасность для окружающей среды. Отвалы угольных шахт содержат немало угля, он горит, загрязняя атмосферу. Отвалы многих горных пород содержат пирит FeS2 , который самопроизвольно на воздухе окисляется до H2SO4 ; в период дождей или снеготаяния последняя легко образует не только сильнокислые территории, но даже озерца серной кислоты в окрестностях горных выработок. Единственный путь нормализации экологической обстановки в таких местах - выравнивание отвалов, их землевание, залужение, лесные посадки.
Многие местные органические отходы, такие, как гидролизный лигнин, птичий помет, свиной навоз, можно превратить или в хорошие компосты, или, в так называемый, биогумус. В основе последнего способа лежит быстрая переработка органических отходов некоторыми гибридами красных земляных червей. Черви пропускают через кишечник все растительные остатки, превращая их в черноземоподобную массу, очень плодородную, практически без запаха, в которой содержится много гуминовых кислот.
Нефть и нефтепродукты. Нефтяное загрязнение почв относится к числу наиболее опасных, поскольку оно принципиально изменяет свойства почв, а очистка от нефти очень сильно затруднена. Нефть попадает в почву при различных обстоятельствах: при разведке и добыче нефти, при авариях на нефтепроводах, при авариях речных и морских нефтеналивных судов. Различные углеводороды попадают в почву на нефтебазах, бензозаправках и т.п. Последствия для почв, вызванные нефтезагрязнением, можно без преувеличения назвать чрезвычайными. Нефть обволакивает почвенные частицы, почва не смачивается водой, гибнет микрофлора, растения не получают должного питания. Наконец, частицы почвы слипаются, а сама нефть постепенно переходит в иное состояние, ее фракции становятся более окисленными, затвердевают, и при высоких уровнях загрязнения почва напоминает асфальтоподобную массу. Бороться с таким явлением очень трудно. При малых уровнях загрязнения помогает внесение удобрений, стимулирующих развитие микрофлоры и растений. В результате нефть частично минерализуется, некоторые ее фрагменты входят в состав гуминовых веществ и почва восстанавливается. Но при больших дозах и длительных сроках загрязнения в почве происходят необратимые изменения. Тогда наиболее загрязненные слои приходится просто удалять.
