Понятие экологии, объекты ее изучения, ее задачи и связь с другими дисциплинами

       Шумовое загрязнение отрицательно воздействует на организм человека, вызывая повышенную утомляемость, снижение умственной активности, развитие сердечно-сосудистых и нервных заболеваний.

      Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды. В последнее время уделяется большое внимание искусственным электромагнитным полям (ЭМП), источником которых являются радиопередающие устройства, электрифицированные транспортные средства, линии электропередач. Наблюдаемые при этом эффекты не ясны. Данные варьируются от опыта к опыту и бывают как отрицательные (биологическое изменение крови крыс), так и положительные (увеличение выживаемости при спонтанно развивающейся лейкемии у мышей). Предполагают, что воздействие слабых ЭМП заметно скажется лишь в 4-10м поколении. Известно, что у работающих за компьютером до 6 часов в сутки, заболевания органов зрения, поражения ЦНС, сердечно-сосудистой системы происходит в 5 раз чаще, чем в контрольных группах.    При частом пользовании радиотелефоном и электробритвой опасность заболеть раком крови возрастает на 20-40%. Одним из видов физического загрязнения является ионизирующее излучение (ультрафиолетовое облучение, рентгеновское, нейтронное излучения, альфа, бета, гамма излучения, испускаемые радиоактивными изотопами). При действии ионизирующего излучения поражаются половые и соматические клетки в организме. В первом случае происходят генетические повреждения, при которых изменяются гены и хромосомы, во втором – соматические повреждения: ожоги, выкидыши, раковые заболевания костей, щитовидной и молочной желез, легких. Ионизирующее излучение вызывает острую и хроническую лучевую болезнь, тяжесть которой зависит от дозы облучения, а также вызывает мощное мутагенное, эмбриотоксическое и терратогенное воздействие. 

        Биологическое загрязнение может быть вызвано попаданием в организм человека патогенных микроорганизмов. Холера, оспа, чума вызываются бактериями, а грипп и СПИД – вирусами. Но также существуют непатогенные или условно-патогенные микроорганизмы, которые обитают в организме человека и стимулируют его защитные силы, способствуют перевариванию остатков пищи, вырабатывают витамины. В отдельную группу стоит отнести лекарственные загрязнения. Антибиотики тетрациклинового ряда обладают ортотоксическим эффектом. При неправильном подборе дозы они вызывают глухоту, поражая слуховой нерв, а также вызывают дисбактериозы. В последнее время за рубежом широко осуждается вопрос, связанный с загрязнением внутренней среды человека чужеродным генетическим материалом, получаемом при употреблении в пищу продуктов, полученных с применением технологий генной инженерии. 

Загрязнитель- это 1) любой природный и антропогенный физический или информационный агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих за рамки естественного фона; 2) объект, служащий источником загрязнения среды (предприятие и т.д.). Загрязнители первичные — загрязнители, непосредственно поступающие в среду или выбрасываемые из источников загрязнения. Способствуют образованию и накоплению вторичных загрязнителей. Загрязнители стойке — загрязнители, с трудом входящие или совсем не входящие в цикл естественного кругооборота веществ и вследствие этого длительное время сохраняющиеся в окружающей среде, (например, некоторые виды пластмасс и другие чуждые природе материалы, изотопы радиоактивных материалов). Особо опасны загрязнители стойке, способные аккумулироваться в живых организмах и оказывать на них негативное воздействие.

   Есть еще антропогенные загрязнители они  делятся на материальные (пыль, газы, зола, шлаки и др.) и физические, или энергетические (тепловая энергия, электрические и электромагнитные поля, шум, вибрация и т. д.). Материальные загрязнители подразделяются на механические, химические и биологические. К механическим загрязнителям относятся пыль и аэрозоли атмосферного воздуха, твердые частицы в воде и почве. Химическими (ингредиентами) загрязнителями являются различные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой — кислоты, щелочи, диоксид серы, эмульсии и другие.

 

     Бытовые отходы. По мере роста населения и территорий городов растут выходы бытовых отходов, а точнее они в науке называются отходами потребления. Вся сеть обслуживающей инфраструктуры, жилые зоны городов производят огромное количество отходов потребления: бумага, стекло, металлизированная упаковка, пластмассы, отходы пищи и многое другое. В процентном отношении бытовые отходы в городах в среднем имеют следующее процентное соотношение (табл. 5).

       Структура отходов говорит о том, что большая часть их состоит из органических соединений. Следовательно, необходимы технологии их переработки, которые позволят превращать их в органическую массу, пригодную для применения: вторичное сырье, сельскохозяйственные удобрения (компост) и многое другое.

      Бытовые отходы неуклонно растут, но только в России и в ряде развивающихся стран они не утилизируются, а подвергаются захоронению. Как известно, захоронение – простой и дешевый способ избавляться от бытового мусора, однако данный способ их «ликвидации» экологически опасен и, в конечном счете, обходится гораздо дороже. Из всех накапливаемых в России отходов используется только до 30%. Ежегодно под полигоны отходов отчуждается около 10 тыс. га земель (а значит, и ландшафтов), не считая земли, занимаемые несанкционированными свалками. Эти площади представляют собой большую опасность, загрязняя окружающую среду: почвы, воздух, грунтовые и подземные воды. В России до сих пор нет единой классификации отходов, что способствует их неправильной сортировке и утилизации и, следовательно, росту площадей полигонов и распространению различных токсичных веществ.

Таблица 5

Процент выхода различных отходов в городах:

Вид отходов	%
Бумага	41
Остатки пищи	21
Стекло	12
Железо и сплавы	10
Пластмассы	5
Древесина	5
Кожа и резина	3
Текстиль	2
Алюминий и прочие металлы	1

 

4. Понятие охраны окружающей среды ( научная и практическая точка зрения)

 

     В истории формирования природоохранной концепции можно выделить несколько последовательных этапов: видовая и заповедная охрана природы — поресурсная охрана — охрана природы — рациональное использование природных ресурсов — охрана среды обитания человека — охрана окружающей природной среды. Соответственно расширялось и углублялось само понятие природоохранной деятельности.

    Охрана природы — совокупность государственных и общественных мероприятий, направленных на сохранение атмосферы, растительности и животного мира, почв, вод и земных недр.

     Интенсивная эксплуатация природных богатств привела к необходимости нового вида природоохранной деятельности — рационального использования природных ресурсов, при котором требования охраны включаются в сам процесс хозяйственной деятельности по использованию природных ресурсов.

     На рубеже 50-х гг. ХХ в. возникает еще одна форма охраны — охрана среды обитания человека. Это понятие, близкое по смыслу к охране природы, в центр внимания ставит человека, сохранение и формирование таких природных условий, которые наиболее благоприятно для его жизни, здоровья и благосостояния.

    Охрана окружающей природной среды — новая форма во взаимодействии человека и природы, рожденная в современных условиях, она представляет систему государственных и общественных мер (технологических, экономических, административно-правовых, просветительных, международных), направленных на гармоничное взаимодействие общества и природы, сохранение и воспроизводство действующих экологических сообществ и природных ресурсов во имя живущих и будущих поколений.1

      В последние годы все чаще используется термин «защита окружающей природной среды». Очень близок по содержанию и объему к этому понятию принятый рядом авторов термин «охрана биосферы». Охрана биосферы — это система мероприятий, проводимых на национальном и международном уровнях и направленных на устранение нежелательного антропогенного или стихийного влияния на функционально взаимосвязанные блоки биосферы (атмосферу, гидросферу, почвенный покров, литосферу, сферу органической жизни), на поддержание выработавшейся эволюционно ее организованности и обеспечения нормального функционирования.

        Охрана окружающей природной среды тесно связана с природопользованием — одним из разделов прикладной экологии

        Природопользование — общественно-производственная деятельность, направленная на удовлетворение материальных и культурных потребностей общества путем использования различных видов природных ресурсов и природных условий.

По Н.Ф. Реймерсу (1992г.), природопользование включает в себя:

а) охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов, их извлечение и переработку;

б) использование охрану природных условий среды жизни человека;

 в) сохранение, восстановление  и рациональное изменение экологического  равновесия природных систем;

 г) регуляцию воспроизводства  человека и численности людей.

       Чтобы обеспечить свое существование, человечество должно иметь пищу, воду, кров, одежду и т.д. Все это с неизбежностью предполагает образование различного рода отходов, которые поступают в окружающую среду. Во избежание ненужного, а порой и непоправимого ущерба, наносимого природной среде, такое воздействие на среду должно тщательно планироваться. При этом следует считать удовлетворение потребностей человека за счет природы с активной защитой природной среды от последствий человеческой деятельности. Деятельность человека причиняет ущерб окружающей среде независимо от его добрых намерений и задача состоит в том, чтобы сделать последствия этой деятельности наименее пагубными.

       Загрязнения окружающей среды (ОС) можно классифицировать на физические (шум, вибрация, различные виды излучений) и химические (различные вещества: в воздухе – это токсичные газы и пары, в воде и почве – ионы тяжелых металлов).

      Огромное число веществ находится в воздухе, которым мы дышим. Это твердые частицы, например частицы сажи, асбеста, свинца, и взвешенные жидкие капельки углеводородов и серной кислоты, и газы, такие, как оксид углерода, оксида азота, диоксид серы. Основное направление защиты воздушного бассейна от загрязнении вредными веществами – создание новой безотходной технологии с замкнутыми циклами производства и комплексным использованием сырья. Санитарная очистка промышленных газов включает в себя: очистку газов от СО2, СО, оксида азота, SO2, от взвешенных частиц.

       Роль воды во всех жизненных процессах общепризнанна. Без воды человек может жить не более 8 суток. Сельское хозяйство является основным потребителем пресной воды. Вода идет на мелиорацию, обслуживание животноводческих комплексов.

Вода необходима практически всем отраслям промышленности.

      Хозяйственная деятельность человека привела к заметному сокращению количества воды в водоемах суши: мелеют водоемы, исчезают малые реки. Высыхают колодцы, снижается уровень грунтовых вод. Сокращение уровня грунтовых вод. Сокращение уровня грунтовых вод уменьшает урожайность окрестных хозяйств.

      Проблема Каспия – хищническое истребление ценнейших пород осетровых рыб.

     Проблема Азовского моря – увеличение концентрации солей и снижение возможности рыболовства.

    Проблема Байкала – вода из этого ценнейшего озера стала загрязняться.

     Методы очистки воды. Чистые сточные воды – это воды, которые в процессе участия в технологии производства практически не загрязняются и сброс которых без очистки не вызывает нарушений нормативов качества воды водного объекта.

     Загрязненные сточные воды – это воды. Которые в процессе использования загрязняются различными компонентами и сбрасываются без очистки, а также сточные воды, проходящие очистку, степень которой ниже норм, установленных местными органами Государственного комитета РФ по охране окружающей среды. Сброс этих вод нарушает нарушение нормативов качества воды в водном объекте.

       Практически всегда очистка промышленных стоков – это комплекс методов. Наиболее широко используется комбинация:

Механической очистки.

Нейтрализации промышленных стоков, или реагентной очистки.

а) реакции нейтрализации;

б) реакция окисления-восстановления;

3. Биохимической очистки.

а) аэробная биохимическая очистка;

б) анаэробная биохимическая очистка;

Обеззараживание воды.

Специальные методы очистки воды.

а) дистилляция (выпаривание);

б) вымораживание;

в) мембранный метод;

г) ионный обмен;

Удаление остаточных органических веществ.

      В результате промышленной деятельности человека происходит загрязнение почвы, что приводит к выводу из строя земель, пригодных для сельского хозяйства. Основные виды промышленных отходов – шлаки тепловых электростанций и металлургических заводов, породные отвалы горнодобывающих предприятий и горно-обогатительных комбинатов, строительный мусор и т.д. В особую группу выделяют загрязнение почвы нефтепродуктами и другими химическими веществами (в авиационных и других технологиях – это твердые осадки гальванованн и продукты травления металлов), которые пагубно воздействуют на почвенные микроорганизмы и корневую систему растений.