2

Контрольная работа

по дисциплине: Экология

на тему: «Техногенные источники загрязнения          окружающей среды»

Оглавление

I.       Введение.                                                                                                             3

II.    Основная часть.

1.      Человек и окружающая среда: история взаимодействия.                         6

2.      Глобальные экологические проблемы современности.                             8

3.      Классификация загрязнения окружающей среды                                      8

а)  Загрязнение атмосферы.                                                                        10

б)  Загрязнение водных ресурсов.                                                              14

в)  Загрязнение литосферы.                                                                        15

г)  Другие загрязнения.                                                                               16

д)  Гибель и вырубка лесов.                                                                       17

4.      Перспективы развития и решения экологических проблем.                  19

а)  Переработка промышленных отходов.                                                21

III.  Заключение.                                                                                                      23

IV. Приложения.                                                                                                    24

V. Список использованной литературы.                                                             25

Введение

В последние годы мы часто слышим и употребляем слово «экология», но вряд ли можно считать, что все понимают под ним одно и то же. О том, какой смысл следует вкладывать в это понятие, спорят даже специалисты.

А пока они спорят, неспециалисты уже поняли, что такое экологический минимум: это значит — дышать чистым воздухом, пить чистую воду, есть пищу без нитратов и не светиться в темноте.

Термин «экология» (от греческих «ойкос» — дом, место обитания, и «логос» — наука) был придуман в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Геккелем, который ввел его в обиход для обозначения «общей науки об от­ношениях организмов к окружающей среде», куда мы относим в широком смысле все «условия существования». Это понятие, первоначально довольно узкое, в дальнейшем расширялось, какое-то время и экология развивалась как одна из биологических наук, изучающая не отдельные организмы, а структуру и функционирование биологических систем — популяций, видов, сообществ — и их взаимодействий друг с другом и с окружающей средой. Такое или близкое определение экологии можно найти во многих со­временных энциклопедиях и справочниках.

Но сейчас понятие «экология» уже далеко вышло за рамки того, что вкладывалось в него Эрнстом Геккелем и что указывается в справочниках и энциклопедиях. Теперь это уже самостоятельная наука об окружающей среде (с точки зрения ее взаимодействий с живыми организмами и, прежде всего с людьми). Ее питает не только и не столько биология, но и почти все науки о Земле — метеорология, гидрология, океанология, климатология, география, геология с необходимыми для них физико-математическими и химическими методами, а также социология, психология и экономика.

Такого расширения содержания экологии и смещения в нем акцентов потребовал стремительный количественный рост человечества, которое начало осознавать опасности, угрожающие всей планете (ядерная катастрофа, возможный парниковый эффект и тому подобное), уже столкнулось в своей практике с ограниченностью природных ресурсов (в том числе энерге­тических) и воочию увидело губительные побочные воздействия неразумной хозяйственной деятельности на окружающую среду — экологические ка­тастрофы, как Чернобыль и Арал. В связи с этим современная экология ставит во главу своих интересов взаимодействия человека с экологическими системами, всей окружающей средой.

Хотя в последние годы мы начали осознавать единство и конечность биосферы и всей окружающей среды, ответственность человечества за свою

собственную судьбу, судьбу биосферы, судьбу всей планеты, мы еще очень далеки от того состояния, которое В. И. Вернадский обозначил термином «ноосфера» (от греческого «ноос» — разум). Последнее подразумевает пре­вращение человека из чужеродного элемента в природе в ее неотъемлемую, органично вписывающуюся в нее часть. Это будет достигнуто только тогда, когда новое мышление, в котором экологические проблемы должны иметь высший приоритет, станет внутренней потребностью всего человечества, от лиц, облеченных властью и распоряжающихся ресурсами, до всех граждан мира. Пока же в дополнение к естественно возрастающим экологическим проблемам люди продолжают создавать все новые трудности, которые неизбежно придется преодолевать, затрачивая большие усилия и средства.

Представляется, что все экологические проблемы можно отнести, прежде всего к двум связанным друг с другом главным факторам: изменениям климата и загрязнению окружающей среды.

Хотя изменения климата, естественные или вызванные деятельностью человека (так называемые антропогенные), происходят сравнительно мед­ленно, они охватывают огромные регионы и потому могут представлять серьезную проблему для человечества. При значительных изменениях климата произойдут смещения климатических зон, в результате чего людям придется целиком или частично перестраивать в этих зонах свою хозяйственную деятельность. Загрязнение окружающей среды также принимает глобальный характер, так как фактически оно не знает национальных границ. Нарастание загрязнения превращается в опасность для самого существования биосферы, и в том числе всего человечества.

Основные техногенные загрязнители природной среды - это различные газы, газообразные вещества, аэрозоли, пыль, выбрасываемых в атмосферу объектами энергетики, промышленности и, радиоактивные, электромагнитные, магнитные и тепловые излучения и поля, шумы и вибрации, «обогащенные» вредными химическими соединениями промышленные стоки, коммунальные и бытовые отходы, химические вещества (прежде пестициды и минеральные удобрения), в огромном количестве используются в сельском хозяйстве, нефтепродукты.

Сегодня среды загрязняют более 7 тыс. химических соединений, выделяющихся в процессе промышленного производства, многие из которых - токсичные, мутагенные и канцерогенные.

К распространенных и опасных загрязнителей воздуха относятся диоксид азота, бензол, воды - пестициды, нитраты (соли азотной кислоты), почвы - полихлорированные дифенилы, соляная кислота. Количество техногенных загрязнителей сейчас огромная и, к сожалению, продолжает расти. Особую опасность представляют тяжелые металлы, которые все в большем количестве накапливаются в почве, воде и продуктах питания.

Человек и окружающая среда: история взаимодействия.

Интересно, что многие исследователи, сам факт появления и значительного распространения человека на Земле называют одной из крупнейших экологических катастроф древности.

Как известно, что формирование и становление кроманьонского человека завершилось в течение считанных тысячелетий. Сравнительно быстро это событие вызвало экологические последствия. И, прежде всего – не бывалое в геологической истории распространение одного биологического вида практически на всей обитаемой суше. Никогда - за миллионы, миллиарды лет - ни один вид не имел такого распространения.

Именно тогда и зародилось неразрешимое до сих пор противоречие между катастрофически быстро развивающимся биологическим видом-потребителем природных ресурсов и самой природной средой - между человеком и породившей его природой.

Всё (если и не абсолютно все, то многое) начиналось, как и водится, с огня, что ни на есть реального пламени...

Доказательства варварского истребления лесов первобытными племенами поступают даже не из такого уж давнего прошлого — что особо ценно. Голландский мореплаватель А. Я. Тасман и его команда, первыми из европейцев увидевшие берега Тасмании, аборигенов не обнаружили, хотя обратили внимание на клубы дыма, поднимавшиеся в разных местах над лесом. Последующие исследователи острова постоянно сталкивались с лесными пожарами или с обилием костров, разводимых аборигенами. И хотя тасманийцы занимались охотой, рыболовством, собирательством, главным «рычагом», с помощью которого они «переворачивали» свою землю - перестраивали ландшафты радикально, - был огонь.

В результате подобной «природопреобразующей деятельности» на обширных пространствах Тасмании произошла смена растительности; произошли изменения в характере почвы, изменился климат.

Многие исследователи сходятся на том, что до появления человека, в частности, в Исландии до 40% площади острова были заняты березовыми лесами с примесью ивы, рябины и можжевельника. Со времени освоения Исландии викингами леса стали быстро сокращаться, и ныне их площадь не превышает 0,5%.

В других регионах к подобным же результатам привела система первобытною земледелия, предполагавшего выжигание огромных лесных пространств регулярно - раз в несколько земледельческих сезонов.

Как ни странно воспринимать это нам, привыкшим видеть главную проблему природы в развитии техногенной цивилизации, в числе первых экологических катастроф, привнесенных в жизнь планеты молодым человечеством, называют и последствия такого чистого и безобидного занятия, как самая обыкновенная охота. Именно результатом хищнического истребления целых видов животных (археологи, действительно, находят гигантские скопления костей животных на местах былых охотничьих побед), а также воздействия человека па природные комплексы в целом стало то, что во многих регионах мира создались предпосылки для кризиса охотничьего хозяйства, присваивающего природные биологические ресурсы практически без сознательного их возобновления.

На отдельных изолированных территориях (Австралия, Тасмания и др.), где отсутствовали пригодные для ведения сельского хозяйства виды животных и растений, первобытное общество настолько подорвало ресурсы существующих природных комплексов, что вступило в полосу застоя и даже некоторого технического и социального регресса. И хотя сохранился прежний уровень хозяйственного развития, хищническая эксплуатация природных биологических ресурсов вызывала последовательную деградацию окружающих ландшафтов, уменьшение или качественное ухудшение используемых биологических ресурсов. Общество - часть природы не могло оставаться вне этого процесса.

Интересен тот факт, что учеными доказана большая продуктивность нетронутых человеком естественных природных комплексов чем экосистем, искусственно им созданных. И это актуально даже для сегодняшнего уровня развития сельского хозяйства. А, следовательно, и собирательство и охота на начальном этапе должны были быть более эффективны, чем земледелие и скотоводство. Но только в том, случае, если окружавшая человека природа не переживала очередную экологическую катастрофу. Именно разрушающее воздействие человека на окружающую среду стимулировало, как ни странно это звучит, развитие цивилизации   - в поисках новых ресурсов человечество постепенно переходило от присваивающего хозяйства к производящему.

Однако вслед за одной бедой спешила другая. Созданная примитивными способами новая природная среда чрезвычайно хрупка, быстро истощает почву и нежизнеспособна в обычных условиях (будучи оставленной человеком после истощения). Выжигание растительности, рыхление поверхности земли в сочетании с уничтожением деревьев и кустов наносит значительный ущерб почве, приводит к эрозии. Поэтому осваиваемые первобытным человеком участки земли вскоре приходили в полную непригодность и люди вынуждены были искать новые территории. Следами тех экологических катастроф древности, выглядящими сегодня в наших глазах, как извечные степи и пустыни, планета покрыта до сих пор.

Именно поэтому экологические проблемы древности не были и не могли быть стимулом только прогресса человечества. Необходимость доступа к получению ресурсов природы, осложнявшаяся, в том числе и природоразрушающей деятельностью человека, толкала племена к конфликтам с более обеспеченными соседями. Хотя необходимость оборонять от соседей богатства, полученные от природы, с другой стороны, заставляла первобытные племена укреплять свои поселения и т. п.

Именно так человечество прошло с окружающей его природной средой бок о бок сквозь десятки, сотни тысячелетий - борясь с миром за существование и создавая себе победами в этой борьбе только всё новые и новые проблемы...

Глобальные экологические проблемы современности.

За прошедшие тысячелетия цивилизация и технологии сделали заметный скачок в своём развитии. Изменился вид человеческих поселений, канули в Лету языки древности, сам внешний облик «человека разумного» изменился до неузнаваемости. Но одно в жизни человека осталось неизменным: все, что цивилизация способна собрать в своих амбарах, складировать за высокими заборами специальных баз, распихать по полкам домашних шкафов и холодильников - все это взято из окружающей среды. И весь ритм жизни человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся одним - возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам.

За годы такого сосуществования с природой запасы природных ресурсов заметно сократились. Правда, сама природа позаботилась о том, чтобы обеспечить человека, вечного иждивенца, в том числе и практически неисчерпаемой ресурсной базой.

Но природы, как и денег, много не бывает. Не известно, что на этот счет думают все жители планеты, но их влияние на природу ощущается практически везде.

Классификация загрязнения окружающей среды

В самом общем виде загрязнители и загрязнения окружающей среды классифицируются следующим образом:

По происхождению - механические, химические, физические, биологические; материальные, энергетические;

По продолжительности действия - устойчивые, неустойчивые, полустойкие, средней устойчивости;

По влиянию на биоту - прямой и непрямого действия;

По характеру - умышленные (запланированные), сопутствующие, аварийно-случайны.

Механические загрязнители - это различные твердые частицы или предметы (выброшенные за ненадобностью, отработанные, неиспользованные) на поверхности Земли, в почве, воде, в Космосе (пыль, обломки машин и аппаратов).

Химические загрязнители - твердые, газообразные и жидкие вещества, химические элементы и соединения искусственного происхождения, которые поступают в биосферу и нарушают естественные процессы круговорота веществ и энергии (особенно опасны - химическое оружие).

Физические загрязнения - это изменения тепловых, электрических, электромагнитных, гравитационных, световых, радиационных полей в естественной среде, шумы, вибрации, которые создает человек.

Биологические загрязнения - появление в природе в результате деятельности людей новых разновидностей живых организмов (например, вируса СПИДа), повышение патогенности паразитов и возбудителей болезней, а также спровоцированное человеком катастрофическое размножение отдельных видов (например, вследствие необоснованной интродукции, нарушений карантина и т.п.).

К материальным относятся различные атмосферные загрязнения, сточные воды, твердые отходы, к энергетическим - тепловые выбросы, шумы, вибрации, электромагнитные поля, ультразвуковое, инфразвуковое, световое, лазерное, инфракрасное, ультрафиолетовое, ионизирующее, электромагнитное излучение.

К устойчивым относятся загрязнители, которые долго хранятся в природе (пластмассы, полиэтилены, некоторые металлы, стекло, радиоактивные вещества с большим периодом полураспада и т.п.).

Неустойчивые загрязнители быстро разлагаются, растворяются, нейтрализуются в природной среде под влиянием различных факторов и процессов.

Преднамеренные загрязнения - это умышленные (запрещены) противозаконные выбросы и сбросы вредных отходов производства в водные объекты, воздух и на земельные участки, целенаправленное уничтожение лесов, пастбищ, перелову рыбы, браконьерство, образование карьеров, неправильное использование земель, природных вод и т. д.

Сопутствующие загрязнения - это постепенные изменения состояния атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы в отдельных районах, регионах планеты в целом в результате деятельности человека (Опустынивание, высыхание болот, исчезновение малых рек, появление кислотных дождей, парникового эффекта, разрушения озонового слоя).

Загрязнение атмосферы.

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений именно поэтому в данном реферате этой проблеме уделено больше внимания. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

В последние годы получены данные о существенной роли для сохра­нения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности. Воздух жилищ и рабочих зон имеет большое значение из-за того, что человек проводит здесь значительную часть времени.

Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.

Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.

Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным эколого-геохимического картирования разных масштабов, талые (снеговые) вода Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными водами и многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит – и аммоний - ионами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, пинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Особенно отчетливо это проявляется по отношению к подземным водам Сибирскими экологами-геохимиками выявлено обогащение ртутью а снеговых вод сравнительно с поверхностными водами в бассейне р.Катунь Кураиско-Сарасинская ртутно-рудная зона Горного Алтая.

Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать поверхно­стные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. В условиях Подмосковья цинк, стронций, никель практически полностью растворены в снеговой воде.

Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно.

Совместное действие их факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения атмосферы. Основные кислотные агенты - разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.

Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочис­ленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные. Среди антропогенных к наиболее опасным процессам относятся сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля.

Наиболее токсичную группу составляют алюминиевые заводы. На одну тонну производства алюминия приходится 20-40 кг фтора, который выбрасывается в атмосферу. Способность фтора накапливаться в тканях растений приводит к их угнетению, выражающимся полным или частичным некрозом листьев.  Фтор связывает необходимые для жизнедеятельности элементы, превращая их в трудно-растворимые соединения. Это приводит к затормаживанию развития корневых систем и замедлению деления клеток, уменьшению содержания хлорофилла, сказывающемся на интенсивности фотосинтеза.

Основной реакцией растений на токсичные газы является ускорения процесса старания отдельных систем. Так, повреждение клеток происходит раньше, чем начинают проявляться визуальные повреждения деревьев.

При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории (см. приложение 2).

Высокая опасность химических и биохимических производств заклю­чается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных.

В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы -вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследо­ваниями установлено, что поступление загрязняющих веществ, с глубинными флюидами в приземной слой атмосферы имеет место не только в областях современной вулканической и газотермальной деятельности, но и в таких стабильных геологических структурах, как Русская платформа. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы "мгновенно" выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару, Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается сейчас как огромный "химический котел", который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания.

Аэродинамическими барьерами являются крупные лесные массивы, а также активные глубинные разломы значительной протяженности (Байкальский рифт). Причина этого заключается в том, что такие разломы контролируют физические поля, ионные потоки Земли и служат своеоб­разной преградой для перемещения воздушных масс.

Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается главным образом по нормативному подходу. Величины "токсических химических веществ и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. В таком руководстве для Европы кроме токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное, мутагенное, аллергенное и другие воздействия) учитываются их распространенность и способность к аккумуляции в организме человека и пищевой цепи.

Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промышленно-урбанизированных центрах.

Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении загрязняющих веществ в воздушном бассейне. Борьба идет между сторонниками охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в повышении качества воздуха. Это обусловлено многими причинами и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.

Загрязнение водных ресурсов.

Вода - одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы.

К таким свойствам относятся очень высокие и максимальные среда жидкостей теплоемкость, теплота плавления и теплота испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для воды характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами.

Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возмож­ность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов.

В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют стра­тегическое значение.

Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные во­ды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению части артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а реки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности.

Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что под­земная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глубинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши.

Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микро-организмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных.

Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами воды для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.

Наиболее важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). На континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения                 (см. приложение 3).

Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть суще­ственным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее де­сятилетие.

На территории Российской Федерации проблема загрязнения по­верхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концентрациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют об увеличении этих концентраций во времени.

Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод орга­ническими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым.

Загрязнение литосферы.

Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.

Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд.

Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.

В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.

По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд. т. И все это меньше чем на 6 млрд. человек!

Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.

Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву.

Пыль и аэрозоли: твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей.

При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.

С растительным листопадом: различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву.

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделись главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами; тяжелыми металлами; пестицидами; микотоксинами; радиоактивными веществами.

Другие загрязнения.

Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно опасны и разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов па большие расстояния.

Не менее опасны сточные воды. Несмотря на строительство очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой всех урбанизированных территорий. Особая опасность в этом случае связана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможностью вспышек различных эпидемических заболеваний.

Опасные отходы сельскохозяйственного производства – наво-зохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемии. Хотя эти отходы имеют "точечный" характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду.

В связи с тем, что масштаб и интенсивность воздействия твердых и опасных отходов па окружающую среду оказались более значительными, чем представлялось раньше, а его характер и влияющие природные факторы слабо изученными, нормативные требования СНиП и ряда ведомственных инструкций, касающиеся выбора участков, проектирования полигонов и назначения зон санитарной охраны, следует признать недостаточно обоснованными.

Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по существу произвольно, без учета реальных процессов загрязнения и ответных реакций биосферы на функционирование свалок твердых и опасных отходов. Необходима комплексная, по возможности исчерпывающая оценка всех параметров воздействия отходов на все жизнеобеспечивающие природные среды, позволяющая выяснить пути и механизмы проникновения загрязняющих веществ в пищевую цепь и организм человека.

Гибель и вырубка лесов.

Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира кислотные дожди, главными виновниками которых являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60% серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75%. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.

За последние 20 лет (1970 - 1990) мир потерял почти 200 миллионов гектаров лесных массивов, что равно площади США восточнее Миссисипи. Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов - "легких планеты" и основного источника биологического разнообразия планеты. Там ежегодно вырубается или сжигается примерно 200 тысяч квадратных километров, а значит, исчезает 100 тысяч видов растений и животных. Особо быстро этот процесс идет в самых богатых тропическими лесами регионах Амазонии и Индонезии.

В развитых    странах    кислотные    дожди    вызывали    повреждение значительной части леса: в Чехословакии 71 %, в Греции и Великобритании 64 %, в ФРГ    52 %.

Негативное воздействие на жизненное состояние сосен отражается в снижении содержания зеленых пигментов и высокоэнергетических соединений. Такие деревья больше подвержены некрозам  и хлорозам. Также некрозы являются признаками нарушения физиологических процессов.  Накопление токсических газов в хлоропластах ведет к распаду пигментов.

Загрязнение экосистем сказывается на питательном режиме растений, выражающееся в повышении кислотности почв и потере питательных веществ, что проявляется в обеднении хвои такими элементами, как  Са, Mg, Mn и Zn или полным их дефицитом. Потеря этих элементов происходит, в основном, в древесных тканях и корневых системах, в то время, как  обеднению кроны растений не  подвергаются. Таким образом, нижние части растений подвергаются более сильному воздействию техногенных веществ, нежели межкронная растительность.

В результате многих исследований выявлено, что техногенные загрязнения влияют на деревья не только путем ожогов листьев и их уничтожение, но и на способность растений к засухоустойчивости. Установлено, что загрязнение зон произрастания гербицидами, арборицидами, альгицидами влечет за собой нарушение водного обмена, и носит такой же характер, как и засуха. Нарушение водоудерживающих свойств  чаще всего объясняется разрушением восковых оболочек хвои ели токсичными веществами, такими, как оксид серы и азота.

Переизбыток  тяжелых металлов в почве приводит к сокращению периода роста растений. По результатам многочисленных наблюдений, установлено, что сосны обыкновенные, находящиеся в зоне действия вредных веществ, раньше выходят из состояния покоя и дольше формируют все органы, нежели деревья, растущие в нормальных условиях. Неполный уход растений в «спячку», чаще всего, влечет за собой усыхание деревьев. Это объясняется тем, что деревья не полностью завершают процесс подготовки к зиме, который заключается, в основном,  в связывании воды в клетках растения. Они не могут противостоять влиянию низких температур, а, следовательно, не в состоянии выдерживать водный дефицит в зимний период.

Действие токсических веществ усиливают неблагоприятные климатические условия. Одной их первых реакций хвойных растений на токсические загрязнения является их устойчивость к низким температурам. Доказано, что промышленные выбросы меди и никеля сокращают морозоустойчивость в 2-4 раза. В северных районах России  большую опасность представляют затяжные дожди, мокрый снег, туманы. Совмещение их с высоким уровнем концентрации вредных веществ влечет за собой гибель растений и образование пустоши.

Современная ситуация с лесами очень различна по континентам. Если в Европе и Азии лесопокрытые площади за 1974 - 1989 годы несколько увеличились, то в Австралии за один год они сократились на 2,6 %, Еще большая деградация лесов идет в отдельных странах: в Кот-Д, Ивуар за год лесные площади уменьшились на 5,4 %, в Таиланде на 4,3 %, в Парагвае на 3,4 %.

Для борьбы с техногенными загрязнителями необходимо принять  срочные меры к уменьшению загрязнений окружающей среды. По расчетам специалистов, через 50 лет, несмотря на рост производства, содержание оксида железа в почвах и водах планеты удвоится, соединений цинка и свинца увеличится в 10 раз, ртути, кадмия, стронция - в 100, мышьяка (мышьяка) - в 250 раз!

Сохранение леса - это первостепенная задача, стоящая перед человечеством. По данным Организации ООН  по природопользованию, ежегодно площадь лесов сокращается на 13 миллионов гектар. Правильное лесное хозяйство позволит наносить природе минимальный ущерб. Для этого необходимо более разумно и экологически рационально подходить к вопросам природопользования.

Перспективы развития и решения экологических проблем.

Говоря о возможных вариантах развития экологической ситуации на планете, самым благодарным и, само собой, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Иначе пришлось бы говорить исключительно об ужасах истощения природных ресурсов и т. п.

Несмотря на то, что каждая из обсуждавшихся здесь глобальных проблем имеет свои варианты частичного или более полного решения, существует некий набор общих подходов к решению проблем окружающий среды. Кроме того, за последнее столетие человечество разработало ряд оригинальных способов борьбы с собственными, губящими природу недостатками.

К числу таких способов (или возможных путей решения проблемы) можно отнести возникновение и деятельность разного рода «зеленых» движений и организаций. Кроме пресловутого «Сrееп Реaсе'а», отличающегося не только размахом своей деятельности, но и, порой, заметным экстремизмом действий, а также аналогичных организаций, непосредственно проводящих природоохранные акции, существует другой тип экологических организаций - структуры, природоохранную деятельность стимулирующие и спонсирующие - Фонд дикой природы. Все экологические организации существуют в одной из форм: общественные, частные государственные либо организации смешанного типа.

Кроме разного рода объединений, отстаивающих у цивилизации права постепенно уничтожаемой ею природы, в сфере решения экологических проблем существует целый ряд государственных или общественных природоохранных инициатив. Например, природоохранное законодательство в России и других странах мира, различные международные соглашения или система «Красных книг».

Международная «Красная книга» список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений - в настоящий момент включает 5 томов материалов. Кроме того, существуют национальные и даже региональные «Красные книги».

В числе важнейших путей решения экологических проблем большинство исследователей также выделяет внедрение экологически чистых, мало- и безотходных технологий, строительство очистных сооружений, рациональное размещение производства и использование природных ресурсов.

Хотя, несомненно, - и это доказывает весь ход человеческой истории -важнейшим направлением решения стоящих перед цивилизацией экологических проблем стоит назвать повышение экологической культуры человека, серьезное экологическое образование и воспитание, все то, что искореняет главный экологический конфликт - конфликт между дикарем -потреби гелем и разумным обитателем хрупкого мира, существующий в сознании человека.

Переработки промышленных отходов.

Сегодня в среднем на каждого жителя планеты в год добывается около 20т. сырья, которое  использует 800т. воды и 2.5кВт энергии перерабатывается в продукты потребления и примерно 90 - 98 % идет в отходы (см. приложение 1). При этом доля бытовых отходов на одного человека не превышает 0,3-0,6т. в год. Остальное составляют промышленные отходы. По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья - 100 Гт/год хозяйственная деятельность человека приблизилась к деятельности биоты - 1000 Гт/год и превзошла вулканическую деятельность планеты - 10 Гт/год. При этом расточительность использования сырья и энергии в хозяйственной деятельности человека превышает всякие разумные пределы. И если в развитых странах сельскохозяйственные отходы утилизируются на 90 %, корпуса автомашин па 98 %, отработанные масла на 90 %. то значительная часть промышленных и строительных отходов, отходов горнодобывающих и металлургических производств практически полностью не утилизируются. Человечество преуспело в создании орудий производств и технологий уничтожения себе подобных и практически не занималось созданием промышленности по переработке отходов своей деятельности. В результате помимо ежегодного прироста объема переработанных промышленных отходов, в том числе токсичных, во всем мире существуют и старые захоронения (свалки), число которых в промышленно - развитых странах исчисляется десятками и сотнями тысяч, а величины объемов отходов достигают сотен миллиардов тонн. Таким образом, если говорить о реабилитации окружающей среды, имея ввиду планомерную переработку отходов (в первую очередь особо опасных), то потребуются затраты в десятки и сотни миллиардов долларов в год на протяжении десятилетий.

Таким образом, данные показывают непрерывный рост не перерабатываемых промышленных отходов, не говоря уже о неучтенных свалках, старых захоронениях, инвентаризация которых даже не начиналась и где содержится около 86 млрд. т. отходов (1,6 млрд. т. токсичных)

В России был принят Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24 июня 1998г. № 89- ФЗ

Минприродой России 23 августа был размещен проект Федерального закона "О внесении изменений в Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" и другие законодательные акты Российской Федерации (в части экономического стимулирования деятельности в области обращения с отходами)". Введение этого закона в действие поставит на юридическую основу работу по обращению с отходами производства и потребления. Таким образом, в мире и в России основная масса отходов, в том числе опасных, накапливается, складируется или захоранивается. Ряд стран для захоронения используют затопление в море (океане), что, по нашему мнению, должно быть полностью запрещено международными соглашениями вне зависимости от класса опасности отхо­дов. Это в некотором роде и нравственная проблема; произвел — переработай (складируй) на своей территории, а не используй в качестве свалки то, что принадлежит всем (моря, горы, леса).

Собственно переработке промышленных отходов сейчас подвергается не более    20% от общего объема. Технологии переработки промышленных отходов можно классифицировать следующим образом;

1.  термические технологии;

2.  физико-химические технологии;

3. биотехнологии.

Заключение.

Одной из важнейших проблем человечества является загрязнение окружающей среды. Это связано, прежде всего, с бурным развитием науки, появлением атомной  энергетики, применением химикатов в сельском хозяйстве. С каждым годом в атмосферу попадает всё больше и больше вредных веществ. Причем, основную часть токсических веществ составляют различные газы, аэрозоли, электромагнитные и тепловые излучения, пестициды и минеральные удобрения, продукты нефтеперерабатывающей промышленности.

Ежегодно: в результате сгорания топлива в атмосферу планеты выбрасывается примерно 22 млрд. т диоксида углерода и 150 млн. т сернистых соединений; мировая промышленность сбрасывает в реки более 160 км3 вредных стоков; в почвы вносится около 500 млн. т минеральных удобрений и 4 млн. т пестицидов. За последние 50 лет использование минеральных удобрений увеличилось в 45 раз, а ядохимикатов - в 10 раз, и хотя урожайность при этом повысилась только на 15 - 20%, однако во много раз возросла загрязненность природных вод, почв и продуктов питания.

Аномалии с повышенной концентрацией вредных веществ негативно влияют на существование человека, растений и животных. Их опасность заключается в том, что при постоянном источнике загрязнения  и небольшом уровне выбросов вредных веществ они оказывают не заметное влияние на состояние биосферы.

Глобальный экологический кризис зашел уже так далеко, что катастрофические последствия его практически неизбежны, и речь может идти лишь об их смягчении. Смягчения удастся достигнуть только при наличии в мире «критической массы» высокообразованных людей, ясно понимающих существо проблемы и способных повлиять на общественное мнение. Как правило, люди отмахиваются: в процессе развития человечества, мол, неоднократно вставали серьезные проблемы, но когда приходило время, их успешно решали.

Наиболее эффективным методом борьбы с техногенными загрязнениями является экологический мониторинг. Из-за  негативного и долговременного воздействия человеческой деятельности на состояние окружающей среды, возникла необходимость непрерывного наблюдения за экологическими условиями. Контроль ведется не только на уровне  отдельного хозяйствующего субъекта, но и на уровне районов, регионов, континентов, всей планеты. Основная цель мониторинга заключается в оценке и контроле за состоянием окружающей среды, разработке мер для рационального использования ресурсов, предсказания экологических ситуаций.

Приложения.

Приложение 1.

Состав бытовых отходов.

Приложение 2.

Источники загрязнения техногенной пылью.

Приложение 3.

Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы.

Степень токсичности:

Список  использованной литературы.

1.      Федеральный закон от 24 июня 1998 г. N 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления" (с изменениями и дополнениями).

2.      Акимова Т.А. и Хаскин. Экология: Учебник для ВУЗов. – М., 2000.

3.      Экология: Учебное пособие для ВУЗов / под ред. О.И. Копытенкова, Н.А. Бондарь, Р.А Овчинников – СПб, 2006.

4.      Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.

5.      Возняк В.Я., Файтельман Н.Г., Арбатов А.А. и др., Экологическое оздоровление экономики., М., Наука, 1994.

6.      Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997.

7.      Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991. №2

8.      Арустамов Э. А. и др. Природопользование: Учебник. - 7 -е изд. перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2009.

9.      Гурова Т. Ф., Основы экологии и рационального природопользования: Учеб. пособие / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2008.