ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, воздействие на биосферу, представляющее опасность для представителей живой природы и устойчивого существования экосистем. Различают природные загрязнения, вызванные естественными причинами (например, вулканическая деятельность), и антропогенные, связанные с деятельностью человека. Практически все виды хозяйственной деятельности влекут за собой те или иные формы загрязнения. Она сопровождается увеличением уровня содержания вредных для организмов веществ, появлением новых химических соединений, частиц и чужеродных материалов, токсичных или не способных к утилизации в биосфере, чрезмерным повышением температуры (тепловое загрязнение), шума (шумовое загрязнение), электромагнитного излучения, радиоактивности (радиоактивное загрязнение) и другими изменениями среды. Ежегодно из недр Земли извлекается более 100 миллиардов тонн различных пород. При сжигании около 1 миллиарда тонн условного топлива (в том числе бензина) в биогеохимические циклы включаются не только дополнительные массы оксидов углерода и азота, соединений серы, но и большие количества таких опасных для организмов элементов, как ртуть, свинец, мышьяк и др. Вовлечение в промышленное и сельскохозяйственное производство тяжёлых металлов значительно превосходит те количества, которые находились в биосферном круговороте за всю предшествующую историю человечества. В биосферу поступает до 67% тепла, вырабатываемого электростанциями. К 21 веку в мире синтезировано около 12 миллионов ранее не встречавшихся в природе соединений, из которых около 100 тысяч широко распространились в окружающей среде (например, хлорсодержащие пестициды, полихлорбифенилы). Загрязнение окружающей среды столь велико, что естественные процессы круговорота веществ в природе и разбавляющая способность атмосферы и гидросферы не в состоянии нейтрализовать его вредное воздействие. Нарушаются сложившиеся в ходе длительной эволюции природные системы и связи в биосфере, подрывается способность природных комплексов к саморегуляции. Экологические нарушения проявляются в сокращении численности и видового разнообразия организмов, в снижении биологической продуктивности, деградации экосистем. Наряду с этим происходит неконтролируемое размножение организмов, легко вырабатывающих устойчивые формы (некоторые насекомые, микроорганизмы). И хотя в ряде развитых стран объём выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду к 21 веку уменьшился, в целом загрязнение биосферы нарастает, в том числе за счёт глобальных (распространяемых по всему земному шару) и стойких (персистентных, сохраняющихся на протяжении многих десятков лет) загрязнителей. Непосредственными объектами загрязнения служат атмосфера, водоёмы и почвы.
Загрязнение атмосферы . Сжигание нефти, природного газа, угля, древесины и органических отходов - основные источники загрязнения соединениями серы (SO 2 , SO 3 , Н 2 S), оксидами азота (NO, NO 2 , N 2 О) И углерода (СО, СО 2), аэрозолями, пылью, дымами и тяжёлыми металлами. Значительные количества метана выделяются при добыче ископаемого топлива, при сжигании различных органических веществ и др. Концентрация СО 2 за последние 200 лет возросла более чем в 1,3 раза, оксидов азота - почти в 1,9 раза, метана - более чем в 3 раза (основной прирост после 1950). Антропогенные выбросы СО 2 (ежегодный прирост 0,2%, в 2005 превысили 28 миллиардов тонн) и некоторых других газов, в том числе метана, N 2 О, фторуглеродов, гексафторида серы (SF 6), озона, создают в атмосфере «парниковый эффект» и могут привести к изменению климата на планете. Около 60% попадающей в атмосферу серы имеет антропогенное происхождение (сжигание топлива, производства серной кислоты, меди, цинка и др.). Оксиды серы, азота и углерода взаимодействуют с водяными парами атмосферы, что служит причиной выпадения кислотных дождей, ставших серьёзной экологической проблемой в Европе, Северной Америке, Китае. Выбросы в атмосферу хлорфторуглеродов (смотри Хладоны) и ряда других веществ ведут к истощению озонового слоя стратосферы, защищающего всё живое от жёсткого УФ-излучения. В начале 21 века было зарегистрировано появление «озоновой дыры» над Антарктикой (площадь 28 миллионов км 2 ; на 3,9 миллионов км 2 больше, чем в 2005). Она захватывает также южную оконечность Южной Америки, Фолклендские острова, Новую Зеландию, часть Австралии. С появлением «озоновой дыры» связывают увеличение частоты заболевания раком кожи и катарактой. Отмечается возрастание интенсивности УФ-излучения в средних широтах Северного и Южного полушарий Земли и в Арктике. С 1990-х годов заметную долю в загрязнение атмосферы вносят лесные пожары.
В России более 60 миллионов человек живут в условиях высокого (до 10 ПДК) и очень высокого (более 10 ПДК) загрязнения атмосферы. Около 50% всех вредных веществ и до 70% общего объёма парниковых газов поступают в атмосферу от предприятий топливно-энергетического комплекса (ТЭК). За период с 1999 по 2003 год число городов, в которых максимальная концентрация загрязнителей десятикратно превышает ПДК, возросло с 32 до 48; основные загрязнители - свинец, бензопирен, формальдегид, ацетальдегид, соединения марганца, NO 2 , Н 2 S, сера, пыль. В 2001-04 дополнительный вклад в загрязнение окружающей среды внесли трансграничные выпадения соединений серы и азота, а также кадмия, свинца и ртути (в основном из Польши, Украины, Германии), которые превзошли поступления от российских источников.
Загрязнение пресных водоёмов. Развитие промышленности, урбанизация и интенсификация сельского хозяйства в 20 веке привели к существенному ухудшению качества воды в поверхностных континентальных водоёмах и значительной части подземных вод. В начале века преобладало засоление (минерализация), в 1920-е годы - загрязнение соединениями металлов, в 1930-е - органическими веществами, в 1940-х годах началась интенсивная эвтрофикация водоёмов; в 1950-х - загрязнение радионуклидами, после 1960-х годов - закисление. Основными загрязнителями являются сельскохозяйственные, промышленные и бытовые стоки, с которыми в водоёмы поступают соединения азота, фосфора, серы, мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора и хлора, а также углеводороды. Широкомасштабная очистка промышленных сточных вод начала производиться в большинстве стран только во 2-й половине 20 века. В Западной Европе очищается более 95% сточных вод; в развивающихся странах - около 30% (Китай планирует очищать 50% сточных вод к 2010). Наиболее эффективные очистные сооружения удаляют до 94% фосфорсодержащих и до 40% азотсодержащих соединений. Загрязнение водоёмов сельскохозяйственными стоками обусловлено прежде всего наличием в них различных удобрений и пестицидов (ежегодно используется до 100 миллионов тонн, до 300 кг на 1 гектар сельскохозяйственных угодий; до 15% из них вымывается). Кроме того, они содержат стойкие органические соединения, в том числе хлорсодержащие пестициды, полихлорбифенилы, диоксины. Поступление азота и фосфора сопровождается интенсивным развитием водных растений и дефицитом кислорода в водоёмах и, как следствие, существенным нарушением водных экосистем. Около 10% загрязнений пресных вод в мире приходится на муниципальные сточные воды. В целом ежегодно во внутренние водоёмы сбрасывается более 1,5 тысячи км 3 сточных вод, на разбавление которых уходит около 30% всего речного стока, составляющего около 46 тысяч км 3 . Значительная часть загрязнителей попадает в природные воды из атмосферы, с дождевыми и талыми водами. В США, например, в 1980-е годы таким путём в водоёмы поступило до 96% полихлорбифенилов, 90% азота и 75% фосфора, большая часть пестицидов. К началу 21 века более половины крупных рек мира оказались сильно загрязнёнными, их экосистемы деградируют. В донных отложениях рек и особенно водохранилищ происходит накопление тяжёлых металлов и стойких органических загрязнителей. От заболеваний, связанных с загрязнением источников питьевой воды, в конце 20 века только в Африке ежегодно умирало 3 миллиона человек.
Во многих регионах России загрязнение поверхностных водоёмов нефтепродуктами, соединениями меди, марганца, железа, азота, фенолом и другими органическими веществами в десятки раз превышает уровень ПДК. Около 20% загрязнённых сточных вод приходится на предприятия ТЭК. Нередки случаи высокого загрязнения ртутью, свинцом, сульфидами, сероводородом, пестицидами, лигнином, формальдегидом. В 2005 году более 36% сбрасываемых сточных вод было загрязнено выше допустимых норм. К 2005 экологическая деградация затронула экосистемы 26% озёр и рек. На дне волжских и других водохранилищ накопились десятки миллионов тонн солей тяжёлых металлов и других опасных для организмов веществ, что превратило эти водоёмы в неконтролируемые места захоронения токсичных отходов. В 2005 почти 30% поверхностных водоёмов, используемых для питьевого водоснабжения, не соответствовали гигиеническим нормам, более 25% проб воды - нормативам по микробиологическим показателям.
Загрязнение Мирового океана в пределах прибрежной зоны определяется главным образом сбросом промышленных и коммунальных отходов, стоками с сельскохозяйственных угодий, загрязнением от транспорта и добычи нефти и газа. В прибрежных частях Мексиканского залива, например, концентрация соединений азота, остававшаяся неизменной с начала 20 века, после 1960 выросла в 2,5 раза в результате поступлений из реки Миссисипи. В океан выносится 300-380 миллионов тонн органических веществ в год. До сих пор широко практикуется сброс различных отходов (дампинг) в моря (в конце 20 века до 17 тонн на 1 км 2 океана). После 1970-х годов резко увеличился объём поступлений неочищенных муниципальных стоков (например, в Карибском бассейне на их долю приходится до 90% стоков). По прогнозам, в прибрежном загрязнении будет расти доля выпадений из атмосферы в связи с увеличением количества автотранспорта и развитием промышленности. Ежегодно в океан с речным стоком поступает более 1 миллиона тонн свинца, 20 тысяч тонн кадмия, 10 тысяч тонн ртути и ещё столько же свинца и около 40 тысяч тонн ртути - из атмосферы.
Ежегодно в океан попадает более 10 миллионов тонн нефти (в основном вынос реками). До 5% акватории Тихого и Атлантичного океанов постоянно покрыто нефтяной плёнкой. Во время «Бури в пустыне» (1991) аварийные утечки нефти в Персидский залив и Аравийское море превысили 6 миллионов тонн. В результате глобального переноса стойкие хлорорганические пестициды встречаются в опасных количествах у млекопитающих и птиц Антарктики и Арктики. Радиохимические производства Франции, Великобритании, СССР (России) и США загрязнили долгоживущими радионуклидами Северную Атлантику, Северный Ледовитый океан, Восточную часть Тихого океана. На дне Мирового океана находятся около 60 утерянных атомных бомб, а также контейнеры с радиоактивными отходами и реакторы с отработавшим ядерным топливом. Десятки тысяч тонн химических боеприпасов затоплено после Великой Отечественной войны в Балтийском, Белом, Баренцевом, Карском, Охотском и Японском морях. Серьёзной угрозой является загрязнение океана плохо разлагающимся синтетическим мусором. Ежегодно более 2 миллионов птиц, морских млекопитающих, черепах погибают в результате заглатывания пластикового мусора и запутывания в брошенных сетях.
В последние 30 лет наблюдается эвтрофикация морских водоёмов (например, Чёрного, Азовского и Балтийского морей), приводящая, в частности, к увеличению интенсивности размножения фитопланктона, в том числе токсичного (так называемые красные приливы). Для некоторых морей катастрофическим оказывается биологическое загрязнение, связанное с интродукцией чужеродных видов, попадающих в основном с балластными водами судов. Так, например, появление гребневика Mnemiopsis в Азовском море и рапана в Чёрном море сопровождается вытеснением аборигенной фауны.
Во внутренних и окраинных морях Российской Федерации по некоторым видам загрязнителей ПДК устойчиво превышены в 3-5 раз. К числу наиболее загрязнённых относятся залив Петра Великого (Японское море), северная часть Каспийского моря, Азовское море, Невская губа (Балтийское море). Ежегодный вынос нефтепродуктов реками составлял в 1990-х годах (тысяч тонн): Обью - до 600, Енисеем - до 360, Волгой - до 82, Леной - до 50.
Загрязнение земель и почв . К концу 20 века 2,4 миллиона км 2 земель деградировало вследствие химического загрязнения (12% от общей площади земель, деградация которых связана с антропогенным фактором). На поверхность почвы ежегодно попадало только от металлургических предприятий более 150 тысяч тонн меди, 120 тысяч тонн цинка, около 90 тысяч тонн свинца, 12 тысяч тонн никеля, 1,5 тысяч тонн молибдена, около 800 тонн кобальта. При производстве 1 г черновой меди, например, образуется 2 тонны отходов, которые в виде мелкодисперсных частиц попадают на поверхность земли из атмосферы (содержат до 15% меди, 60% оксидов железа и по 4% мышьяка, ртути, цинка и свинца). Машиностроительные и химические производства загрязняют окружающие территории десятками тысяч тонн свинца, меди, хрома, железа, фосфора, марганца и никеля. При добыче и обогащении урана миллиарды тонн радиоактивных отходов низкой активности распространяются на тысячи км 2 в Северной и Центральной Азии, Центральной и Южной Африке, Австралии, Северной Америке. Вокруг крупных предприятий во многих странах формируются техногенные промышленные пустоши. Кислотные осадки вызывают закисление почв на миллионах км 2 .
На поля мира ежегодно вносится около 20 миллионов тонн химических удобрений и пестицидов, значительная часть которых не усваивается, не распадается и служит причиной масштабного загрязнения почв. Почвы на десятках миллионов км 2 засолены в результате искусственного орошения (только в Аргентине, Бразилии, Чили, Мексике и Перу - более 18 миллионов га).
Современные города загрязняют (свалки, очистные сооружения и др.) территорию, превышающую их собственную в 5-7 раз. В среднем в развитых странах приходится около 200-300 кг отходов в год на человека. Как правило, в странах с низким уровнем жизни отходов образуется больше. По экспертным оценкам, в мире объём коммунальных отходов, захораниваемых на свалках, возрастал до 1990-х годов, затем стал уменьшаться за счёт их вторичного использования (в Западной Европе около 80%, в США до 34%, в ЮАР 31% коммунальных отходов перерабатывается). В то же время растут площади земель, занятых сооружениями для очистки сточных вод (иловыми картами, полями орошения). Серьёзной проблемой к началу 21 века стал вывоз токсичных отходов из развитых стран: до 30% опасных отходов Западной Европы в конце 20 века захоранивалось на территориях других государств.
Техногенное загрязнение почв вокруг крупных тепловых электростанций (особенно работающих на угле и сланцах) прослеживается на площади в несколько тысяч км 2 (они включают соединения кадмия, кобальта, мышьяка, лития, стронция, ванадия, а также радиоактивный уран). Тысячи км 2 заняты золошлаковыми отвалами. Территории вокруг атомных электростанций и других атомных предприятий загрязнены радионуклидами цезия, стронция, кобальта и др. Испытание атомного оружия в атмосфере (до 1963) привело к глобальному устойчивому загрязнению почв цезием, стронцием и плутонием. С выхлопными газами автомобилей на поверхность почв попадает более 250 тысяч тонн свинца в год. Особенно опасно загрязнена почва на расстоянии до 500 м от крупных автомагистралей.
В России свыше 30% твёрдых отходов приходится на предприятия ТЭК. Более 11% территорий селитебных зон в 2005 были сильно загрязнены соединениями тяжёлых металлов и фтора, 16,5% почв в этих зонах подвержены микробиологическому загрязнению. При этом перерабатывается не более 5% образующихся отходов, остальные являются источником постоянного загрязнения, многие полигоны твёрдых бытовых отходов не соответствуют санитарным нормам. Только в Москве и Московской области в 2005 году было выявлено около 3000 нелегальных свалок. Более 47 тысяч км 2 (в основном Алтай, Якутия, Архангельская область) загрязнены десятками тысяч тонн ракетных металлоконструкций и компонентами ракетного топлива в результате осуществления ракетно-космических программ. В неудовлетворительном состоянии находятся места складирования запрещённых и непригодных к применению пестицидов (на 2005 более 24 тысяч тонн), а также ранее произведённые захоронения этих веществ. Во всех районах добычи, транспортировки, распределения и переработки нефти значительны загрязнения почв нефтепродуктами и буровым шламом (около 1,8% территории Российской Федерации). При добыче и транспортировке (в том числе из-за разрывов и утечек из трубопроводов) теряется ежегодно около 10 миллионов тонн нефти.
Защита окружающей среды. Мероприятия, направленные на защиту от загрязнения окружающей среды, являются частью проблемы охраны природы. Они сводятся в основном к законодательным ограничениям и системе штрафов. Глобальный характер загрязнения окружающей среды усиливает роль международных соглашений и конвенций по предотвращению загрязнений. Различные страны мира предпринимают усилия по сокращению и предотвращению загрязнений, для чего заключаются десятки международных и сотни региональных соглашений и конвенций. Среди них: Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (1972); Конвенция по защите морской среды района Балтийского моря (1974); Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (1979); Венская конвенция о защите озонового слоя (1985); Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (1987); Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением (1989); Конвенция об оценке воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте (1991); Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992); Конвенция по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озёр (1992); Конвенция о защите Чёрного моря от загрязнения (1992); Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях (2001).
Смотри также статьи Биосфера, Мониторинг экологический и статью Состояние и охрана окружающей среды в томе «Россия».
Лит.: Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М., 1982; Глобальная экологическая перспектива: Обзор изменений состояния окружающей среды: Ежегодник. Найроби, 2000-2007; Таргулян О. Ю. Темные страницы «черного золота». Экологические аспекты деятельности нефтяных компаний в России. М., 2002; Защита окружающей среды Европы: третья оценка. Люксембург, 2004; О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2003 г.: Государственный доклад. М., 2004; О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2005 г.: Государственный доклад. М., 2006; Обзор загрязнения окружающей природной среды в Российской Федерации за 2005 г.: Государственный доклад. М., 2006; О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2005 г.: Государственный доклад. М., 2006; Яблоков А. В. Россия: здоровье природы и человека. М., 2007.
В. Ф. Меньщиков, А. В. Яблоков.
Любые виды загрязнения окружающей среды являются значительной глобальной проблемой современности, которая с все большей регулярностью обсуждается по телевидению, а также в научных кругах. Сформированы многие международные организации, основная направленность которых — борьба с ухудшающимися природными условиями.
На сегодняшний день о процессах, ведущих к загрязнению окружающей среды, известно немало. Написана множество научных трудов и книг, проведены неисчислимые изыскания. Однако, практическое решение этих проблем для человечества оказалось не совсем по силам. Вопросы природного загрязнения все еще остаются актуальными, откладывание их в долгий ящик может обернуться для того же человечества трагичными последствиями.
Основное типологическое разделение видов загрязнений
Из истории загрязнения биосферы
Благодаря тому, что происходит интенсивная индустриализация общественной жизни, проблема загрязнения окружающей среды стала особенно острой в течение последних десятилетий, хотя, загрязнение природной среды все же считается одной из древнейших проблем человеческой истории. В давние времена, еще на заре человечества люди по-варварски уничтожали леса, истребляли флору и фауну, а также занимались изменением природного ландшафта, чтобы еще больше расширять территории своего проживания и получать во все больших количествах драгоценные ресурсы.
Даже в те времена такое отношение приводило к климатическим изменениям разных масштабов и к другим экологическим катаклизмам. Постоянное возрастание населения Земли и быстрый прогресс цивилизации сопровождался интенсивной добычей полезных ископаемых. Это нередко приводило к осушению водоемов и, конечно же, к химическому загрязнению биосферы. Век научно-технической и промышленной революции ознаменовался не одной лишь новой эрой общественного уклада, но также и новой волной загрязнений.
Развитие науки и техники дало ученым инструменты, при помощи которых появилась возможность проводить точную и подробную диагностику экологической обстановки на планете. Данные спутников, метеосводок, пробы химического состава воздушных масс, водных ресурсов, почвы, а также наглядная демонстрация повсеместно дымящихся труб и нефтяных пятен на морской глади могут подтверждать лишь то, что проблема только усиливается путем расширения техносферы. Не зря ведь некоторые ученные высказывают мнение, что появление человека «разумного» — это и есть главная экологическая катастрофа.
Виды (классификация) загрязнения биосферы
Главные загрязнители биосферы
На сегодняшний день имеется целая классификация видов причин загрязнения окружающей среды, которые основаны на самых разнообразных факторах.
Главным образом, известно о нескольких разновидностях загрязнений окружающей среды. Итак, загрязнения бывают:
- Биологическими. Источник загрязнения – это живые организмы. Это может происходить естественным путем либо первоисточником может быть антропогенная деятельность;
- Физическими. Такие загрязнения приводят к изменениям соответствующих характеристик в окружающей среде. Физическими загрязнениями могут быть тепловые, радиационные, шумовые и прочие разновидности;
- Химическими. Происходят вследствие увеличения процентного содержания веществ либо же их проникновения в окружающую среду. Это может привести к изменениям в нормальном химическом составе ресурсов;
- Механическими. При таком вид загрязнения биосферы происходят от мусора.
На самом деле каждая разновидность загрязнений может сопровождаться другой либо же несколькими одновременно.
Загрязнение атмосферы человеком
Газообразный слой Земли — это важнейший участник в природных процессах планеты, благодаря которому определяется ее климат с тепловым фоном (сейчас наблюдается изменение температуры). Он защищает от губительных воздействий космической радиации, принимает участие в рельефообразовании. Состав газов в атмосфере модифицировался на протяжении всей истории формирования планетарного тела. Суровая реальность такова, что некоторая доля объема в газовой оболочке Земли обуславливается результатом человеческой деятельности. Так индустриальные районы и крупные мегаполисы отличаются высоким уровнем вредоносных примесей в атмосфере.
Химическое загрязнение обусловлено некоторыми видами человеческой деятельности
Основными источниками химического загрязнения атмосферы может быть деятельность:
- Химических заводов;
- Предприятий топливно-энергетического комплекса;
- Транспортных средств.
Такие источники загрязнений считаются причиной появления в атмосфере множества тяжелых металлов, типа свинца, ртути, хрома, меди. Они являются постоянными компонентами воздушных масс из промышленных зон. Современными электростанциями каждодневно выбрасываются в атмосферу тысячи тонн углекислых газов, сажи, пыли, а также золы.
Рост численности автотранспортных средств в городах и селах привел к повышенному скапливанию множества вредоносных веществ в атмосфере , которые поступают с выхлопными газами автомобилей. Антидетонационные присадки, которые добавляются в горючее, способствуют выделению большого количества свинца. В двигателях автомобилей вырабатывается зола с пылью, благодаря которым загрязняется не только воздушная среда, но также и почва.
Воздух кроме всего прочего загрязняется чрезвычайно токсичными газами, выбрасываемыми заводами и фабриками химпрома. Отходы химпредприятий, содержащие оксиды азота и серы, нередко приводят к кислотным дождям. Они склонны к вступлению в реакцию с элементами биосферы, после чего образуются другие не менее опасные их производные. Вследствие бездумной деятельности человека систематически случаются лесные пожары, в процессе которых происходит выброс громадного количества диоксида углерода.
Загрязнение почвы человеком
Виды физического загрязнения и основные факторы
Почва является тонким слоем литосферы, которая образовалась вследствие множества природных обстоятельств. В ней проистекает немало процессов, связанных с взаимодействием живых и неживых систем. Добывая природные ископаемые, проводя горнопромышленные работы, возводя самые разнообразные здания, дороги и аэродромы происходит уничтожение масштабных площадей почвы.
Вследствие нерациональной хозяйственной человеческой деятельности деградирует плодородный слой земли. Происходит изменение его естественного химического состава, а также механические загрязнения. Интенсивность в развитии сельского хозяйства приводит к значительным потерям плодородных земель. Чрезмерно частая их вспашка способствует тому, что почвам угрожают затопления, засоления и ветра, вследствие чего может произойти эрозия почвы.
Щедрое пользование удобрениями, инсектицидами, пестицидами и химическими ядами для того, чтобы уничтожить вредителей и сорняков приводит к проникновению в почву противоестественных для нее химических веществ. Антропогенная деятельность приводит к изменениям, связанным с химическими загрязнениями земли, а загрязнение производят главным образом тяжелые металлы и их производные. Основным вредным элементом при этом является свинец, вместе с его соединениями. Перерабатывая свинцовые руды, химзаводы выбрасывают приблизительно 30 кг металлов с каждой переработанной тонны сырья. Автомобильные выхлопы, содержащие множество этого металла, проникают в почву, и приводят к отравлению обитающих в ней живых организмов. Жидкие отходы, сливаемые на рудниках, в которых находится цинк, медь и другие металлы также приводят к заражению земли.
Деятельность электростанций и научно-исследовательских центров, изучающих атомную энергию, выпадение радиоактивных осадков, например, при ядерных испытаниях приводит к радиоактивным загрязнениям. Из-за всего этого в почву попадают радиоактивные изотопы, а они потом могут попадать в человеческие организмы при употреблении продуктов питания. Накопленные в земных недрах металлы развеиваются, вследствие непомерной промышленной деятельности человека. Далее они будут концентрироваться в верхних почвенных слоях.
Следует отметить, что еще не так давно в промышленном производстве пользовались всего лишь 18 элементами, из имеющихся в земной коре, а в наше время – всеми известными.
Один из примеров химического загрязнения воды человеком
В настоящее время, в отличие от земли или воздуха, воды на планете загрязнены значительно больше, чем это только можно себе вообразить. Пятна нефти, а также множество плавающих на поверхности морей и океанов пластиковых бутылок – это всего лишь то, что, как говорится, «лежит на поверхности». Куда большая часть всякого рода загрязнителей уже растворилась и пребывает в таком состоянии.
Конечно, качество воды может испортиться и по естественным причинам. Так, например, когда случаются сели и паводки, из материковых почв вымываются частицы магния, которые при попадании в водоемы и наносят вред водным животным и рыбам больше, чем это делают их естественные враги. Всякие химические превращения приводят к проникновению в пресную воду алюминия. Таким образом, естественные загрязнения составляют лишь малую долю в противоположность антропогенным. По вине людей несовершенное промышленное оборудование загрязняет воду:
- Поверхностно-активными соединениями;
- Пестицидами;
- Фосфатами, нитратами и другими солями;
- Лекарствами;
- Нефтепродуктами;
- Радиоактивными изотопами.
Источников таких загрязнителей может быть множество. Немало загрязнений допускаются:
- Фермерскими хозяйствами;
- Рыбным промыслом;
- Нефтяными платформами;
- Электростанциями;
- Предприятиями химпрома;
- Канализационными стоками.
Кстати, кислотные осадки, которые тоже появляются в результате деятельности человека, растворяют грунты, что приводит к вымыванию тяжелых металлов.
Кроме химических загрязнений воды, имеется еще и физическое, а точнее – тепловое загрязнение. Большим количеством воды пользуются в электроэнергетике. Так тепловыми электростанциями она применяется при охлаждении турбин, а отработанные нагретые жидкости сливаются в водохранилища. Механические ухудшения качественных показателей воды бытовыми отходами и органическими остатками в городах сокращают места обитания водных обитателей, а некоторые из них погибают.
Загрязненные воды являются основной причиной большинства болезней. Например, погибают многие живые существа, бедствует экосистема морей и океанов, нарушаются нормальные природные процессы. В итоге, загрязнители попадают в продукты питания, после чего негативно воздействуют на человеческие организмы.
Глобальные проблемы загрязнения: как с ними бороться?
Чтобы избежать катастрофических последствий борьба с физическими загрязнениями должна быть задачей №1. Проблемы должны решаться на мировом уровне, потому что природа не располагает государственными границами. Чтобы предупредить загрязнения, нужны санкции против предприятий, которые сбрасывают отходы в окружающую среду, а также немалые штрафы за выбрасывание мусора в неположенных местах. Стимулировать соблюдение норм экобезопасности необходимо при помощи финансовых методов. Такие подходы уже доказали свою результативность на примере некоторых стран.
Одним из перспективных направлений в борьбе с загрязнениями может быть использование альтернативных источников энергии. Так, пользование солнечными батареями, водородным топливом и другими энергосберегающими технологиями приведет к уменьшению выбросов вредоносных соединений в окружающую среду.
Для борьбы с загрязнениями нужно:
- Строить очистные сооружения;
- Создавать национальные парки и заповедники;
- Увеличивать зеленые насаждения;
- Привлекать внимание общественности к проблеме последствий загрязнений.
Загрязнение окружающей среды — это глобальная мировая проблема, решение которой находится в прямой зависимости от активного участия всех, кто считает планету Земля своей родной обителью, в противном случае экологической катастрофы просто не избежать.
В процессе своего развития человечество постоянно сталкивается с загрязнением окружающей среды.
Несмотря на то что совершенствование технологий улучшает качество нашей жизни, такой стремительный прогресс неизбежно приводит к шумовым, световым, биологическим и даже радиоактивным загрязнениям.
В результате с ростом жизненного комфорта человек ухудшает качество собственного здоровья. Поэтому так важна охрана окружающей среды.
Физическое загрязнение окружающей среды
Это понятие достаточно объемное и поэтому его разбивают еще на несколько подвидов, каждый из которых характеризует то или иное физическое явление.
Любое загрязнение природной среды, в котором участвует человек, называется антропогенным.
Антропогенное воздействие подавляет способность природы к самостоятельному обновлению.
Тепловое
Возникает по разным причинам, и служить источником такого типа загрязнения может:
- подземное строительство;
- прокладка коммуникаций;
- деятельность некоторых видов микроорганизмов.
Эти факторы способны значительно увеличить температуру грунта, который и выделяет тепло в окружающую среду, в результате температура среды также меняется. Кроме того, серьезным источником теплового загрязнения может служить любое предприятие нефтехимии, где постоянно происходит сжигание отходов производства.
В результате теплового загрязнения в крупных промышленных городах меняется средняя температура, и это оказывает влияние на водоемы. Вследствие теплового загрязнения в водоемах некоторые виды флоры и фауны исчезают и вместо них появляются другие, нарушаются условия нереста рыб, снижается количество кислорода в воде. Примером могут послужить .
Световое
Такой вид загрязнения на первый взгляд кажется совсем неопасным, так как, по сути, световое загрязнение – это нарушение естественной освещенности среды.
Тем не менее специалисты говорят об обратном, и в результате светового загрязнения больше всего страдают водоемы.
В них меняется мутность воды, и искусственный свет преграждает возможность доступа на глубину света естественного. В результате меняются условия для фотосинтеза растений в водоемах.
Существует четыре главных источника светового загрязнения:
- иллюминация ночного неба в городах;
- намеренно направленный в неправильном направлении свет;
- освещение, направленное в небо;
- скопление ярких, бессистемных избыточных иллюминаций.
Шумовое
Основные составляющие шумового загрязнения – чрезмерно громкие шумы и звуки, которые оказывают крайне вредное воздействие на человеческий организм, поэтому шумовое загрязнение считается одним из самых опасных для человечества. Слишком громкие звуки, к которым относятся звуки с уровнем шума свыше 130 децибел, могут привести к таким последствиям, как:
- заболевания слухового аппарата;
- нервные расстройства (в том числе и шоковые реакции);
- расстройства психики;
- нарушения зрения и нарушения в работе вестибулярного аппарата (особенно это касается лиц, которые работают на шумных производствах).
Вибрационное
Как известно, очень сильные вибрации отрицательно сказываются на окружающих постройках и сооружениях: от таких вибраций и колебаний может происходить неравномерная осадка фундаментов и целых зданий, что впоследствии может привести к их деформации, а также к частичному или полному разрушению.
Такие вибрации и колебания разных частот называют вибрационным загрязнением среды, но опасно он не только воздействием на зданиях и сооружениях, а еще и своим отрицательным воздействием на человеческий организм. При этом вибрационные загрязнения не только вызывают раздражение и мешают отдыху или работе, но и могут оказывать серьезное влияние на здоровье.
Особенно подвержены вибрационным загрязнениям участки, на которых располагаются следующие объекты:
- компрессорные и насосные станции;
- виброплощадки;
- турбины дизельных электростанций;
- градирни (устройства для охлаждения больших объемов воды).
Электромагнитное
Электромагнитные загрязнения возникают как следствие работы энергоприборов, электроники и радиотехники, при этом обычные бытовые электроприборы к этому отношения не имеют.
Речь идет о радиолокационных станциях, электротранспорте, высоковольтных линиях электропередач и телевизионных станциях.
Эти объекты создают электромагнитные поля, вызывающие напряженность поля, и в зоне действия полей повышенной напряженности человек может испытать такие проблемы, как раздражение, утомление, бессонницу, постоянные головные боли и расстройства нервной системы.
Ионизирующее
Ионизирующее излучение делят на три вида:
- Гамма-излучение.
- Бета-излучение.
- Альфа-излучение.
Все три вида представляют огромную опасность для живых организмов. Под воздействием такого излучения в организме происходят изменения на молекулярном уровне. В ядрах клеток в зависимости от силы излучения возникают необратимые изменения, нарушая нормальное функционирование клеток.
Буквально полвека назад ионизирующее излучение не относилось к особо опасным, серьезными источниками считались лишь месторождения урановых руд, радиоактивных сланцев и кристаллических пород, также серьезным источником ионизирующего излучения было и остается солнце.
В настоящее время существует большое количество источников ионизирующего излучения, созданных человеком: это ядерные реакторы, ускорители элементарных частиц, искусственные радионуклиды.Такой вид загрязнения называют ещё
Механическое
Один из самых коварных видов загрязнения окружающей среды – механическое загрязнение. Казалось бы, в нем нет ничего необратимого и опасного: это и поступление пыли в атмосферу, и заиливание водных объектов грунтами, и свалки отходов. На самом деле опасность представляет не столько само явление механического загрязнения, сколько его масштабы. Именно из-за этих огромных масштабов в последние годы все чаще возникают различные экологические , на устранение которых порой требуются огромные финансовые затраты.
Биологическое
Этот тип загрязнения специалисты делят на бактериальное и органическое.
В первом случае виноваты болезнетворные микроорганизмы, которые способствуют распространению многих заболеваний, а вот источниками органического загрязнения окружающей среды могут служить загрязнения водоемов, сбросы отходов, пренебрежение мерами по очистке канализации.
Для человека наиболее опасно бактериальное загрязнение, так как при этом появляется множество возбудителей серьезных инфекционных заболеваний.
Геологическое
К геологическому загрязнению в основном приводят действия самого человека: в результате некоторых видов деятельности могут образовываться оползни или обвалы, подтопления, проседания земной поверхности, осушение территорий. Основные причины, из-за которых это происходит:
- добыча ;
- строительство;
- вибрационное воздействие транспорта;
- воздействие на грунт сточных и канализационных вод.
Химическое
Это еще один серьезный вид загрязнения, который возникает по причине выбросов различных загрязнителей, и такими загрязнителями могут служить самые разные вещества, от тяжелых металлов до синтетических и органических соединений.
Загрязнение атмосферы вызвано выбросом вредных веществ. Автомобилей на дорогах становится с каждым годом больше, а выхлопные газы, каждый день вырабатываемые машинами, загрязняют воздух. Сильное негативное влияние на атмосферу оказывает и промышленность. Огромные количества вредных выбросов ежедневно поступают в атмосферу с заводов и фабрик. Больше всего загрязняют атмосферу цементная, угольная, сталелитейная отрасли промышленности, что приводит к разрушению озонового слоя, который защищают планету от агрессивных ультрафиолетовых лучей.
Загрязнение радиоактивными элементами
Этот вид загрязнения окружающей среды наносит самый серьезный ущерб. Аварии, происходящие на атомных станциях, ядерные отходы, которые хранятся в земле десятилетиями, разработки ядерного оружия и работы на урановых шахтах сказываются и на здоровье людей, и на загрязнении всей планеты.
Загрязнение почвы
Пестициды и вредные добавки, которые принято использовать в сельском хозяйстве сильно загрязняют почву. Отходы сельскохозяйственных предприятий, которые сбрасываются в сточные канавы, также крайне отрицательно сказываются на ее состоянии. Вырубка лесов и горные работы тоже наносят вред почве.
Загрязнение воды
Водоемы подвергаются тяжелому токсическому за счет сбросов в реки мусора. Ежедневно в воду попадают тонны отходов жизнедеятельности человека. Кроме того, очень вредят природе пластиковые бутылки и изделия из пластмассы, которые представляют большую опасность для обитателей фауны. Особенно страдают реки и другие водоемы в больших городах с развитой промышленностью.
Шумовое загрязнение
Этот вид загрязнения специфичен. Неприятные, громкие, резкие звуки, которые каждый день издают фабрики, автомобили, поезда вызывают шумовое загрязнение. Такие природные явления как извержения вулканов и ураганы тоже вызывают шумовое загрязнение. У людей из-за этих процессов появляются головные боли и проявляются другие проблемы со здоровьем.
По своим масштабам загрязнение может быть глобальным, региональным и локальным. Однако любое из них ведет человечество к проблемам со здоровьем, а также сокращению жизни примерно на 8-12 лет. К сожалению, с каждым годом загрязнение окружающей среды прогрессирует, и только само человечество может справиться с этой проблемой.
Человек - это животное, покинувшее естественную среду обитания и создавшее при этом свою - так называемую культурную среду. Однако, хоть мы и не живём в природных условиях, мы всё еще зависим от природы и, наверное, будем зависеть всегда. С ранних лет в наших головах должен поселиться тот факт, что «человек» и «природа» - неотделимые друг от друга понятия, и мы должны соблюдать гармонию этих отношений.
Атмосфера, вода Мирового океана, состояние почв - всё это непосредственно влияет на нашу жизнь. Возникает вопрос: если все знают, что загрязнение естественной среды может привести к гибели всего человечества, почему с каждым годом объём пагубного влияния на нашу планету лишь увеличивается?
Загрязнение окружающей среды - глобальная проблема человечества, которая обсуждается со всех сторон в мировом сообществе. Создаётся множество организаций и групп, целью которых является предотвращение надвигающейся катастрофы или борьба с последствием уже произошедшего бедствия.
Вообще, проблемы окружающей среды - это не только современный феномен , но именно в последние десятилетия он приобрёл колоссальные масштабы. Однако проблемы экологии - одни из самых древних проблем человека, связанные в первую очередь с необдуманной и просто варварской деятельностью людей. Стоит сказать, что и в первобытную эпоху нещадно вырубались леса, истреблялись животные, изменялся ландшафт в угоду человеку, который осваивал новые места обитания и искал ресурсы.
И уже в те времена эти действия не оставались безнаказанными. Менялся климат, случались экологические катастрофы. Затем с ростом населения Земли, переселением народов и возросшей добычей полезных ископаемых на первое место вышло химическое загрязнение окружающего мира.
Мы не можем оценить, какой вклад в нынешнюю экологическую ситуацию внесли прошлые поколения, однако сейчас стал возможен максимально точный и подробный анализ состояния любого из жизненно важных показателей нашей планеты. Поэтому необходимо использовать силы новых технологий для контроля нынешнего состояния и разработки программ, способных улучшить экологическую ситуацию на планете. Пока что всё говорит о том, что появление человека - самая главная экологическая катастрофа Земли. Так, с развитием промышленности, с увеличением ее масштабов ухудшается состояние каждого экологического показателя, например, химический состав воздуха, воды и почвы.
Классификация природных загрязнений
Существует несколько типов загрязнений , выделяемых по источнику и направленности:
- Биологическое. Источник - живые существа. Может происходить по естественным причинам или в результате деятельности человека.
- Физическое. Изменение физических характеристик окружающей среды. К нему относятся: шумовое, тепловое, радиационное и прочие загрязнения.
- Механическое. Загрязнение посредством накопления неутилизированного мусора и отходов.
Зачастую виды загрязнения сочетаются между собой, создавая комплексную проблему, которую необходимо решить.
Без постоянного газообмена невозможна жизнь ни одного живого существа на планете. Атмосфера - участник самых разнообразных природных процессов. Она определяет температуру земли
, а вместе с ней и климат, защищает от космического излучения, а также влияет на рельеф.
Известно, что химический состав атмосферы менялся на всём протяжении исторического развития Земли. В наши дни сложилась ситуация, при которой состав части объёма атмосферы определяется выбросами, создаваемыми совокупностью промышленных предприятий. За счёт этого состав воздуха неоднороден и сильно зависит от географического положения. Так, в крупном промышленном и густонаселённом городе, находящемся на равнине, содержание различных примесей намного выше, чем в горной деревне, жители которой по большей части задействованы в сельском хозяйстве.
Основные источники химического загрязнения атмосферы:
- Предприятия химической промышленности;
- Объекты ТЭК;
- Транспорт.
За счёт деятельности этих факторов загрязнения в атмосфере накапливаются соли тяжёлых металлов, таких, как ртуть, медь, хром и свинец. Дело даже дошло до того, что они стали постоянными элементами химического состава воздуха в городах, чьей основной деятельностью является работа крупных предприятий тяжёлой или химической промышленности. Для окружающей природы наиболее опасны предприятия именно этих отраслей.
Стоит ли говорить, что и в наши дни электростанции каждый день производят выброс в атмосферу сотен тонн углекислого газа, а также золы, пыли и сажи. Считается, что огромный выброс двуокиси углерода - основная причина глобального потепления на планете.
Почти у каждой семьи имеется в пользовании автомобиль. Город битком набит машинами разных марок и моделей. Однако за удобство и свободу передвижения взимается плата: в настоящее время в городах и других населённых пунктах резко увеличилось содержание различных вредных веществ в воздухе, которые входят в состав машинного выхлопа. Из-за различных производственных топливных добавок в бензине образуются летучие соединения свинца, которые легко выбрасываются в атмосферу. Помимо этого, автомобиль - это источник пыли, грязи и золы, которые, оседая, загрязняют ещё и почву.
На газовую оболочку земли также сильно влияют ядовитые газы - побочные продукты производства предприятий химпрома. Отходы химзаводов очень сложно утилизировать, а то немногое, что всё-таки решаются выбросить в атмосферу, к примеру, оксиды серы и азота, станет причиной очередных кислотных дождей и даже могут полностью изменить химический состав воздуха на близлежащей территории, вступив в реакцию с другими составляющими атмосферы.
Также выбросу углекислого и угарного газов в атмосферу способствуют многочисленные лесные и торфяные пожары, которые могут быть вызваны как природными факторами, так и антропогенной деятельностью.
Почвой называют тонкий слой литосферы , который образовался в результате обменных процессов между живыми и неживыми системами.
Большая часть этих опасных соединений приходится на соединения свинца. Известно, что в процессе производства из свинцовой руды утилизируется примерно 30 кг металла с каждой тонны
. Также свой вклад вносят и автомобильные выхлопы, в которых содержится большое количество свинца, оседающего в почвах. Он нарушает естественные отношения в сложившейся экосистеме земли. К тому же отходы от рудников также приводят к повышению содержания в почве меди, цинка и других опасных металлов.
Электростанции, радиоактивные отходы от АЭС и другие атомные предприятия - одна из причин попадания радиоактивных изотопов в почву.
Дополнительную опасность представляет то, что все перечисленные вещества и соединения могут попасть в организм человека с продуктами, выращенными на отравленной почве, что приведёт как минимум к снижению иммунитета.
Опасные сбросы в воду
Масштабы загрязнения гидросферы намного больше, чем вы можете себе представить. Разливы нефти, мусор в Мировом океане - это лишь верхушка айсберга. Основная её масса скрыта в глубинах, а точнее, растворена в воде. Катастрофическая загрязнённость вод наносит огромный вред их обитателям.
Однако вода способна загрязняться и в силу естественных причин. В результате селей и паводков из почвы континентов вымывается магний, который попадает в океан, отчего наносится вред его обитателям. Но естественное загрязнение - это мизерная часть, если сравнивать масштабы воздействия с антропогенным.
Из-за человеческой деятельности в воды Мирового океана попадают:
Источник загрязнения - рыболовецкие судна, большие фермерские хозяйства, нефтяные платформы, добывающие ресурсы в шельфовой зоне, гидроэлектростанции, объекты химической промышленности, а также стоки канализации.
Кислотные дожди, будучи результатом антропогенной деятельности, воздействуя на почву, растворяют грунт и вымывают соли тяжёлых металлов, которые, попав в воду, отравляют её.
Также существует физическое загрязнение воды, конкретнее - тепловое. Колоссальные объёмы воды применяются в процессе производства электроэнергии, например, для охлаждения турбин. А после отработанная жидкость, имеющая повышенную температуру, утилизируется в водоёмы.
Также качество воды может ухудшаться вследствие её загрязнения бытовыми отходами в населённых пунктах. Это пагубно сказывается на флоре и фауне водоёмов и даже может привести к вымиранию целых видов. Охрана воды от загрязнения в первую очередь связана со строительством современных очистных сооружений.
Способы борьбы с загрязнением окружающей среды
Эта проблема должна стать первостепенной для всех государств мира. В одиночку даже самое сильное государство не в силах справиться с такой задачей. У природы нет государственных границ, планета Земля - наш общий дом, а значит, забота о нём, поддержание в нём порядка - наша общая и важнейшая обязанность. Защитить нашу планету возможно лишь совместными усилиями.
Для того чтобы прекратить или снизить выбросы в окружающую среду токсичных веществ, следует ввести строгие санкции предприятиям, которые выбрасывают отходы в окружающую среду, а также проследить за исполнением введённых мир. Помимо этого, обязать предприятия, выбрасывающие газы в атмосферу, установить фильтры, снижающие процент выброса ядовитых веществ в воздух. Необходимо обязать все государства налагать крупные штрафы за оставление мусора в не отведённых для него местах, как, например, это успешно проделано в Сингапуре.
Какие методы еще следует использовать
Нам всем необходимо помнить, что загрязнение окружающей природной среды и здоровье человека находятся в зависимости. Если кратко, то чем хуже экологическая ситуация, тем большему количеству заболеваний подвержены люди. Замечали, что в последнее время стало больше сообщений об онкологических заболеваниях? Этот факт также связывают с плачевной экологической ситуацией на планете. Земля - наш дом, её защита и охрана - задача каждого из нас. Чтобы не наблюдать за окном картинку, больше подходящую для иллюстраций к книгам жанра постапокалипсиса, нам нужно объединить усилия в миссии по улучшению экологической ситуации на планете. Вместе нам это по силам.