Различают природное и антропогенное  загрязнения. Природное  загрязнение возникает  в результате естествен-ных  причин - извержения вулканов, землетрясений, ка-тастрофических наводнений и пожаров. Антропогенное за-грязнение - результат деятельности человека.

В настоящее время  общая мощность источников антропогенного загрязнения  во многих случаях  превосхо-дит мощность естественных. Так, природные  источни-ки окиси азота выбрасывают 30 млн т азота в год, а антропогенные - 35-50 млн т; двуокиси серы, соот-ветственно, около 30 млн т и более 150 млн т. В резуль-тате деятельности человека свинца попадает в биосфе-ру почти в 10 раз больше, чем в процессе природных загрязнений.

Загрязняющие  вещества, возникшие  в результате хо-зяйственной  деятельности человека, и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углеро-да, серы, азота, тяжелые  металлы, различные  органичес-кие вещества, искусственно созданные материалы, радио-активные элементы и многое другое.

Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн  т нефти. Нефть  на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между  водой и возду-хом. Оседая на дно, нефть  попадает в донные отложения, где нарушает естественные процессы жизнедеятельности донных животных и микроорганизмов. Кроме нефти, зна-чительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные за-грязнители, как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие силь-ным токсическим действием. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в десятки раз.

Каждый  загрязнитель оказывает  определенное отрица-тельное  воздействие на природу, поэтому их поступление  в окружающую среду должно строго контролироваться. Законодательство устанавливает для каждого загрязняю-щего вещества предельно допустимый сброс (ПДС) и пре-дельно допустимую концентрацию (ПД К) его в природной среде.

Предельно допустимый сброс (ПДС) - это масса за-грязняющего вещества, выбрасываемого отдельными ис-точниками за единицу времени, превышение которой при-водит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или опасно для здоровья человека. Предельно допус-тимая концентрация (ПДК) понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказы-вает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним. В настоящее время при определении ПДК учитывает-ся не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие их на животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природное сообщество в целом. Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды, М., 2003, с.198

Специальные службы мониторинга (наблюдения) окру-жающей среды осуществляют контроль за соблюдением ус-тановленных нормативов ПДС и ПДК вредных веществ. Такие службы созданы во всех районах страны. Особенно важна их роль в крупных городах, вблизи химических про-изводств, атомных электростанций и других промышлен-ных объектов. Службы мониторинга имеют право приме-нять предусмотренные законом меры, вплоть до приостановки производства и любых работ, если нарушаются нормы охраны окружающей среды.

Кроме загрязнения среды, антропогенное воздействие выражается в истощении природных ресурсов биосферы. Огромные масштабы использования природных ресурсов привели к значительному изменению ландшафтов в некото-рых регионах (например, в угольных бассейнах). Если на заре цивилизации человек использовал для своих нужд всего около 20 химических элементов, в начале XX вт-екало 60, то сейчас более 100 - почти всю таблицу Менде-леева. Ежегодно добывается (извлекается из геосферы) около 100 млрд т руды, топлива, минеральных удобрений.

Быстрый рост потребностей в топливе, металлах, мине-ральном сырье и их добыче привели к истощению этих ресурсов. Так, по оценкам специалистов, при сохранении современных темпов добычи и потребления разведанные запасы нефти будут исчерпаны уже через 30 лет, газа - через 50 лет, угля - через 200. Аналогичная ситуация сло-жилась не только с энергетическими ресурсами, но и с металлами (истощение запасов алюминия ожидается через 500-600 лет, железа - 250 лет, цинка - 25 лет, свин-ца - 20 лет) и минеральными ресурсами, как, например, асбест, слюда, графит, сера.

Вот далеко не полная картина  экологической ситуации на нашей планете  в настоящее время. Даже отдельные ус-пехи природоохранной  деятельности не могут  заметным об-разом  изменить общий ход  процесса пагубного  влияния цивилизации  на состояние биосферы.

2. Экологические проблемы  биосферы

1. Атмосфера - внешняя  оболочка биосферы. Загрязнение атмосферы

Масса атмосферы нашей  планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль ее в природных  процессах биосферы огромна: она определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных воздействий космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров, процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы - результат  длительного исторического  развития земного  шара. Состав атмосферы - кислород, азот, аргон, углекислый газ и  инертные газы.

В процессе своей деятельности человек загрязняет окружающую среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.

По  данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов  углерода, 190 млн. т  оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа). Общая биология. Справочные материалы, М., 1995, с.67

Глобальное  загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты.

Кислотные дожди, вызываемые главным  образом диоксидом  серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.

Основная  причина загрязнения  атмосферы - сжигание природного топлива  и металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века поступающие в  окружающую среду  продукты сгорания угля и жидкого топлива  почти полностью  ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них выделяется сернистый ангидрид - ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои.

В результате сжигания различного топлива  в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа. Антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а, следовательно, ее тепловой баланс. Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилась более чем на 10%. Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая там так называемый «парниковый эффект», т.е. увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия.

Особую  опасность представляет разрушение озонового  слоя, которое наблюдается  в последние годы. Большинство ученых связывают это  с деятельностью человека.

Большую опасность таит загрязнение  природной среды  тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали  практически постоянными  компонентами воздуха  промышленных центров. Особенно остро стоит  проблема загрязнения  воздуха свинцом.

Таким образом, изменение  содержания углекислого  газа в атмосфере  в значительной мере влияет на климат Земли.

2. Вода - основа жизненных  процессов в биосфере. Загрязнение природных  вод

Вода - самое распространенное неорганическое соединение на планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе.

С появлением жизни  на Земле круговорот воды стал относительно сложным, т.к. к простому явлению испарения  добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов, особенно человека.

Масштабы  использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с  ростом населения  и улучшением санитарно-гигиенических  условий жизни  человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м³. На производство 1 т бумаги требуется 100 м³, на изготовление 1 т синтетического волокна - от 2500 до 5000 м³. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%.

Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м³ воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км³, в то время как на все другие нужды - около 50 км³.

При сохранении таких  темпов потребления  и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Постоянное  увеличение водопотребления  на планете ведет  к опасности «водяного  голода», что обуславливает  необходимость разработки мероприятий по рентабельному  использованию водных ресурсов.

Кроме высокого уровня расхода, нехватки воды вызывается ее растущее загрязнение  вследствие сброса в  реки отходов промышленности и особенно химического  производства и коммуникационных сточных вод. Бактериальное  загрязнение и  ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвению водоемов. Вредные вещества, поступающие в воды: нефть, нефтепродукты (в результате нефтедобычи, транспортировки, переработки, использования нефти в качестве топлива и промышленного сырья), токсичные синтетические вещества (применяющиеся в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве), металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец). Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по рекам, который часто сопровождается заторами.

В реки и озера поступают  и вымываемые из почвы  дождями минеральные  удобрения - нитраты  и фосфаты, которые  в больших концентрациях  способны резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные  ядохимикаты - пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями.

Одним из видов загрязнения  является тепловое загрязнение (электростанции, промышленные предприятия  часто сбрасывают подогретую воду в  водоем, что уменьшает  количество кислорода, увеличивает токсичность  примесей, нарушает биологическое равновесие). Сброс предприятиями теплых вод служит неблагоприятным фактором для аэробных организмов, обитающих в пресных водах. В теплой воде кислород плохо растворяется, и его дефицит местами приводит многие организмы к гибели.

Значительному загрязнению подвергаются воды морей и океанов. С речным стоком, а также от морского транспорта, в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в т.ч. пестициды. ДДТ обнаружен даже в организме пингвинов, обитающих в Антарктиде. Загрязнение морей и океанов достигает таких масштабов, что в ряде случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу.

3. Почва - важная  составляющая часть  биосферы. Загрязнение  почвы

Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

В почве сложным  образом взаимодействуют  следующие основные компоненты: