Что относится к физическому загрязнению окружающей среды. Загрязнение окружающей среды (7) - Реферат

Самое простое определение загрязнения - это привнесение в среду или возникновение в ней новых загрязнителей или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих загрязнителей.

С экологических позиций загрязнение не просто привнесение в среду чуждых ей компонентов, а привнесение их в экосистемы . Многие из них химически активны и способны взаимодействовать с молекулами, входящими в состав тканей живых организмов или активно окисляться на воздухе. Такие вещества являются ядами ко всему живому.

Загрязнение окружающей среды подразделяют на природное, вызванное какими-то естественными причинами: извержение вулканов, разломы земной коры, стихийные пожары, пыльные бури и т. д. и антропогенное, возникающее в связи с хозяйственной деятельностью человека.

Среди антропогенных загрязнений выделяют следующие виды загрязнений: физическое, механическое, биологическое, геологическое, химическое.

К физическому загрязнению относят термическое (тепловое), световое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, ионизирующее загрязнения.

Источниками повышения температуры грунтов являются подземное строительство, прокладка коммуникаций. Повышение температуры грунтов стимулирует деятельность микроорганизмов, которые являются агентами коррозии различных коммуникаций.

Световое загрязнение - нарушение естественной освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности живых организмов. Увеличение мутности воды в водных объектах снижает поступление солнечного света на глубину и фотосинтез водной растительности.

Громкость звука зависит от амплитуды звуковых колебаний. Звуковое воздействие оценивают относительной интенсивностью звука (уровень шума), которую численно выражают в децибелах (дБ).

Источниками шума являются все виды транспорта, промышленные предприятия, бытовая техника и др. Мощными источниками шума являются аэропорты, наибольший шум создают самолеты при взлете. Интенсивный шум создает железнодорожный транспорт. В жилых помещениях большое число источников шума: работающие лифты, вентиляторы, насосы, телевизоры, громкие разговоры и т. д.

Шум отрицательно воздействует на здоровье человека. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие звуки высокой частоты. При уровне шума более 90 дБ происходит постепенное ослабление слуха, заболевание нервной, сердечно-сосудистой системы, психические расстройства и др.

Особенно существенны последствия воздействия инфразвука и ультразвука. Инфразвук вызывает резонанс в различных внутренних органах человека, нарушается зрение, функциональное состояние нервной системы, внутренних органов, происходит нервное возбуждение, и др.

Вибрационное загрязнение - связано с акустическими колебаниями разных частот и инфразвуковыми колебаниями. Источниками инфразвуковых колебаний, и связанной с нимивибрации являются компрессорные, насосные станции, вентиляторы, виброплощадки, кондиционеры, градирни, турбины дизельных электростанций. Вибрации распространяются по металлическим конструкциям оборудования и через их основания достигают фундаментов общественных и жилых зданий, передаются на ограждающие конструкции отдельных помещений.

Вибрации негативно воздействуют на людей, вызывают раздражающее действие и служат помехой в работе и отдыхе. При передаче вибраций происходит неравномерная осадка фундаментов и оснований, что может привести к деформации и разрушению инженерных сооружений.

4. Таяние ледников.

Современное оледенение Земли можно считать одним из самых чутких индикаторов происходящих глобальных изменений. Спутниковые данные показывают, что начиная с 1960-х годов произошло уменьшение площади снежного покрова примерно на 10%. С 1950-х годов в Северном полушарии площадь морского льда сократилась почти на 10-15%, а толщина уменьшилась на 40%. По прогнозам экспертов Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), уже через 30 лет Северный ледовитый океан в течение теплого периода года будет полностью вскрываться из под льда.

По данных ученых, толща Гималайских льдов тает со скоростью 10-15 м в год. При нынешней скорости этих процессов две трети ледников исчезнут к 2060 году, а к 2100 все ледники растают окончательно. Ускоренное таяние ледников создает ряд непосредственных угроз человеческому развитию. Для густонаселенных горных и предгорных территорий особую опасность представляют лавины, затопления или, наоборот, снижение полноводности рек, а как следствие сокращение запасов пресной воды.

5. Сельское хозяйство.

Влияние потепления на продуктивность сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых районах с умеренным климатом урожайность может увеличиться в случае небольшого увеличения температуры, но снизится в случае значительных температурных изменений. В тропических и субтропических регионах урожайность в целом, по прогнозам, будет снижаться.

Самый серьезный удар может быть нанесен беднейшим странам, наименее всего готовым приспособиться к изменениям климата. По данным МГЭИК, к 2080 г. число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн.чел., что вдвое больше числа людей, которые сегодня живут в бедности в Африке к югу от Сахары.

6. Водопотребление и водоснабжение.

Одним из последствий климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. В регионах с засушливым климатом (Центральная Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия и т. п.) ситуация еще более усугубиться из-за сокращения уровня выпадения осадков.

Из-за таяния ледников существенно снизиться сток крупнейших водных артерий Азии - Брахмапутры, Ганга, Хуанхэ, Инда, Меконга, Салуэна и Янцзы. Недостаток пресной воды коснется не только здоровья людей и развития сельского хозяйства, но также повысит риск политических разногласий и конфликтов за доступ к водным ресурсам.

7. Здоровье человека.

Изменение климата, по прогнозам ученых, приведет к повышению рисков для здоровья людей, прежде всего менее обеспеченных слоев населения. Так, сокращение производства продуктов питания неизбежно приведет к недоеданию и голоду. Аномально высокие температуры могут привести к обострению сердечнососудистых, респираторных и других заболеваний.

Повышение температуры может привести к изменению географического распространения различных видов, являющихся переносчиками заболеваний. С повышением температуры ареалы теплолюбивых животных и насекомых (например, энцефалитных клещей и малярийных комаров) будут распространяться севернее, в то время как люди, населяющие эти территории, не будут обладать иммунитетом к новым заболеваниям.

По мнению экологов, предотвратить полностью прогнозируемые изменения климата человечеству вряд ли удастся. Однако в человеческих силах смягчить климатические изменения, сдержать темпы роста температуры с тем, чтобы избежать опасных и необратимых последствий в будущем.

В первую очередь, за счет:

1. Ограничения и сокращения потребления ископаемого углеродного топлива (угля, нефти, газа);

2. Повышения эффективности потребления энергии;

3. Внедрения мер по энергосбережению;

4. Более широкого использования неуглеродных и возобновляемых источников энергии;

5. Развития новых экологически чистых и низкоуглеродных технологий;

6. Через предотвращение лесных пожаров и восстановление лесов, поскольку леса - естественные поглотители углекислого газа из атмосферы .

Парниковый эффект имеет место не только на Земле. Сильный парниковый эффект - на соседней планете, Венере. Атмосфера Венеры почти целиком состоит из углекислого газа, и в результате поверхность планеты разогрета до 475 градусов. Климатологи полагают, что Земля избежала такой участи благодаря наличию на ней океанов. Океаны поглощают атмосферный углерод, и он накапливается в горных породах, таких как известняк - посредством этого углекислый газ удаляется из атмосферы. На Венере нет океанов, и весь углекислый газ, который выбрасывают в атмосферу вулканы, там и остается. В результате на планете наблюдается неуправляемый парниковый эффект.

Анализ данных общего содержания озона (ОСО) подтвердил тенденцию уменьшения атмосферного озона, отмеченную в обзорах ВМО еще в 1995 г. С 1979 года по настоящее время годовое содержание озона понизилось на 4-5% глобально и ~ на 7% в средних широтах обоих полушарий. В последние десятилетия значительное уменьшение ОСО, ранее наблюдавшиеся в основном над Антарктидой, стало заметно проявляться в районах Арктики и в прилегающих к ним районах Северного полушария.

Исследовательские работы, проведенные Центральной аэрологической обсерваторией (ЦАО) и Главной геофизической обсерваторией (ГГО), установили, что если в период 1979-1993 г.г. происходило уменьшение среднегодового ОСО, то в дальнейшем ситуация стабилизировалась. С увеличением объема наблюдений, позволяющих все более подробно количественно описывать эволюцию озонового слоя, появляются новые свидетельства того, что происходящие изменения связаны не только с антропогенными воздействиями, а и в значительной степени с изменениями циркуляции атмосферы.

Мониторинг состояния озонового слоя над Россией обеспечивается измерениями ОСО на 30 станциях Росгидромета, 16 российских станций расположены в широтной зоне 60-85.с.ш., что весьма повышает ценность полученной на них информации. В зоне ответственности Северного УГМС работают 3 станции: Архангельск, Диксон, Печора. Наблюдения на них проводятся под методическим руководством ГГО с помощью фильтровых озонометров М-124 более 30 лет. В настоящее время на одной станции проходит испытания установка, с помощью которой появится возможность производить прямые измерения УФ - радиации Солнца, проникающей к поверхности Земли.

УФ излучение в умеренных дозах имеет профилактическое и терапевтическое значение, оказывая общее благотворное действие на организм человека. Наиболее сильное воздействие на человека и биосферу оказывает УФ-В излучение (длина волны от 280 до 315 нм). Передозировка естественного УФ-В излучения опасна для здоровья человека, вызывая у людей ожог кожного покрова, в некоторых случаях злокачественную меланому с большой наклонностью к метастазированию, а также катаракту и иммунодефицит.

Массовым источником загрязнения окружающей среды стали химикаты, применяемые в сельском хозяйстве, строительстве и в быту: минеральные удобрения, ядохимикаты, растворители, аэрозоли, лаки и краски. На планете выпускается или используется 5 млн различного рода химических веществ и соединений. Токсичность действия изучена только у 40 тыс. веществ.

Сельское хозяйство.

Вторым основным потребителем воды является сельское хозяйство, использующее ее для орошения полей. Стекающая с них вода насыщена растворами солей и почвенными частицами, а также остатками химических веществ, способствующих повышению урожайности. К ним относятся инсектициды; фунгициды, которые распыляют над фруктовыми садами и посевами; гербициды, знаменитое средство борьбы с сорняками; и прочие пестициды , а также органические и неорганические удобрения, содержащие азот, фосфор, калий и иные химические элементы. Кроме химических соединений, в реки попадает большой объем фекалий и других органических остатков с ферм, где выращиваются мясо-молочный крупный рогатый скот, свиньи или домашняя птица. Много органических отходов также поступает в процессе переработки продукции сельского хозяйства (при разделке мясных туш, обработке кож, производстве пищевых продуктов и консервов и т.д.).

В развивающихся странах от загрязнений воды ежегодно умирает до 9 млн человек. По подсчетам ученых, уже в 2000 г. более 1 млрд человек испытывали недостаток в питьевой воде. Вообще воды на Земле много. Гидросфера содержит примерно 1,6 млрд км3 свободной воды; 1,37 млрд км3 ее приходится на Мировой океан. На континентах — 90 млн км3, из них 60 млн км3 воды находится под землей — почти вся эта вода соленая, 27 млн км3 воды запасено в ледниках Антарктиды, Арктики, высокогорья. Полезный запас доступных пресных вод, сосредоточенных в реках, озерах и под землей до глубины 1 км, исчисляется 3 млн км3. Вся пресная вода при современных темпах использования ее в промышленности и сельском хозяйстве давно была бы истрачена, если бы не существовал ее круговорот в природе. Благодаря энергии Солнца вода с поверхности океана испаряется и в виде осадков разносится по всей планете.

Насыщая почву влагой и питая все живое на Земле, вода снова стекает в океан. И циклы повторяются бесконечно, связывая воедино все водные ресурсы планеты. Имеющейся пресной воды вполне хватило бы человечеству и сейчас, и в будущем. В среднем в мире для бытового водоснабжения в год расходуется 30 м3 воды на человека, из которых около 1 м3 предназначено для питья. Несмотря на громадное потребление воды для нужд промышленности и сельского хозяйства, мировых запасов чистой воды хватило бы для 20-25 млрд людей. Однако в ближайшем будущем нам угрожает водный кризис. И не потому, что воды не хватает, а потому, что человек загрязняет ее, делает непригодной не только для питья, но и вообще для жизни всех обитателей водоемов и рек. Сберечь и оградить воду от вредных воздействий — значит, сохранить жизнь на Земле.

Проблема недостатка пресной воды возникла по трем основным причинам:

1) интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов;

2) потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек и других причин;

3) загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Потери пресной воды могут происходить по разным причинам. Важное место в этом занимает явление сокращения водоносности свойственное большинству рек стран мира. Связано оно с вырубкой лесов, распашкой лугов, осушением пойменных болот и т. д., что вызывает, с одной стороны, усиление поверхностного стока и увеличение стекающей в море воды, а с другой — сокращение уровня грунтовых вод, питающих реки и поддерживающих их водоносность. По этой причине во многих странах сильно сокращаются запасы подземных вод. В США, например, с 1910 по 1957 г. ее запасы уменьшились с 490 до 62 млрд. м3.

Большие потери воды имеют место при ее использовании. В большинстве городов мира вода подается без счетчиков, в результате чего создается ложное представление об ее безграничных запасах, и ею слишком щедро пользуются. Много воды теряется в результате фильтрации ее через стенки оросительных каналов.

Загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками особенно сказывается на недостатке пресной воды. Вода многих загрязненных рек и озер становится непригодной не только для питья, но и для других бытовых и промышленных нужд.

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЕГРАДАЦИЯ

Процесс, в результате которого снижается способность экосистем поддерживать постоянство качества жизни. Экосистема в самых общих чертах может быть определена как взаимодействие живых организмов с их окружением. Результаты такого взаимодействия на суше - это обычно устойчивые сообщества, т.е. совокупности животных и растений, связанных друг с другом, а также с ресурсами почвы, воды и воздуха. Область науки, изучающая функционирование экосистем, называется экологией. Природа экосистемных взаимодействий варьирует от чисто физических, таких, как влияние ветров и дождей, до биохимических, к которым можно отнести, например, обеспечение метаболических потребностей разных организмов или разложение органических отбросов, возвращающее в среду те или иные химические элементы в форме, пригодной для повторного использования.

Если под влиянием каких-то факторов эти взаимодействия становятся несбалансированными, то изменяются внутренние связи в экосистеме, и ее способность обеспечивать существование разнообразных организмов может значительно уменьшиться. Самая частая причина деградации окружающей среды - это деятельность человека, постоянно наносящая ущерб состоянию почв, воды и воздуха. Естественные перемены в экосистемах, как правило, происходят очень постепенно и являются составной частью эволюционного процесса. Однако многие перемены вызваны такими внешними воздействиями, к которым система не приспособлена. Чаще всего эти воздействия связаны с деятельностью человека, но иногда являются результатом природных катастроф. Так, например, извержение в 1980 вулкана Сент-Хеленс в северо-западной части США привело к глубоким изменениям ряда природных экосистем.

Поддержание нормального функционирования наземных экосистем зависит от четырех факторов: качества воды, качества почвы, качества воздуха и сохранения биоразнообразия. Осознание угрозы окружающей среде. Деятельность человека, разрушительная для природной среды, - это обычно слишком интенсивная эксплуатация каких-либо ресурсов или загрязнение экосистем синтетическими токсичными веществами, действие которых не может быть полностью нейтрализовано природными процессами. В большинстве случаев деградация природной среды начинает по-настоящему беспокоить общество только тогда, когда оно видит, что в результате деятельности человека вдруг существенно снизилась продуктивность экосистем.

Так, 1960-е и 1970-е годы стали периодом серьезной озабоченности по поводу незащищенности различных экосистем и отдельных биологических видов от загрязнения, вызванного развитием промышленности и городского хозяйства. Широкое применение в 1940-х и 1950-х годах в качестве пестицидов двух хлорсодержащих углеводородов, ДДТ и дильдрина, как выяснилось, имело тяжелые последствия для популяций многих видов птиц. Эти вещества, попадая в организм птиц с пищей, накапливались в них в высоких концентрациях и вызывали истончение скорлупы яиц - это препятствовало размножению и привело к значительности сокращению численности. Особенно пострадали такие птицы, как белоголовый орлан и некоторые виды соколов.

См. также ПЕСТИЦИДЫ. Однако, как это часто бывает и в других случаях, связанных с экологическими проблемами, мнения о пользе и вреде пестицидов расходятся. К примеру, практика использования ДДТ отнюдь не сводится только к отрицательным последствиям. В Шри-Ланке (на Цейлоне) в 1948 было отмечено 2,8 млн. случаев заболевания малярией, но применение ДДТ для истребления комаров, переносящих возбудителя этой болезни, привело к тому, что в 1963 наблюдалось всего 17 случаев заболевания малярией. В 1964 использование ДДТ в Шри-Ланке было запрещено, и к 1969 число заболевших малярией вновь выросло до 2 млн. человек. Необходимо все же отметить, что успех, достигнутый с помощью ДДТ, мог оказаться временным, поскольку комары, как и другие насекомые, способны за ряд поколений выработать устойчивость к пестицидам.

ПЕРСПЕКТИВЫ НА БУДУЩЕЕ

Можно ли восстановить поврежденную экосистему? В некоторых случаях деградация окружающей среды бывает обратимой, и чтобы вернуть систему в исходное состояние, достаточно просто прекратить дальнейшее загрязнение и дать системе очиститься за счет природных процессов. В других случаях, например при попытках восстановить леса Западной Африки или соленые марши (заболоченные места) на восточном побережье Северной Америки, достигнутые успехи были очень скромными. Часто к моменту, когда деградация окружающей среды становится очевидной, соответствующие экосистемы оказываются настолько поврежденными, что восстановить их уже невозможно.

В период между 1960 и 1990 народонаселение земного шара почти удвоилось, достигнув 5,3 млрд. человек, а к 2025 ожидается, что оно будет составлять 8,5 млрд. Поскольку с ростом численности населения растут и потребности в продуктах питания, жилье и проч., а освоенное пространство ограниченно, деятельность человека начинает распространяться на такие регионы, которые ранее считались малопригодными для заселения (маргинальными), будучи слишком влажными, или слишком засушливыми, или слишком удаленными. В будущем основная активность в деле охраны природы, видимо, развернется именно в подобных маргинальных экосистемах - в заболоченных и аридных местностях, а также в дождевых тропических лесах.

Среди причин истощения, загрязнения и разрушения природной среды, исходящих от антропогенной деятельности человека, можно выделить объективные и субъективные. К объективным можно отнести следующие.

Во-первых, это предельные способности земной природы к самоочищению и саморегуляции. До определенного времени земная природа перерабатывает, очищает отходы человеческого производства, как бы защищая себя от их вредного воздействия. Но возможности ее ограничены. Емкость природной среды не позволяет перерабатывать все возрастающие масштабы отходов хозяйственной деятельности человека, и их накопление создает угрозу глобального загрязнения окружающей среды.

Во-вторых, физическая ограниченность земельной территории рамками одной планеты. Вследствие этого запасы полезных ископаемых — каменного угля, нефти и других, которые используются человеком, постепенно расходуются и перестают существовать. Перед человечеством стоят новые, более грандиозные задачи по изысканию альтернативных источников энергии.

В-третьих, безотходность производства в природе и отходность человеческого производства. В природе производство осуществляется по замкнутому циклу. Оно безотходно. Конечный же продукт производственной деятельности становится исходным для нового производственного цикла. В отличие от природного человеческое производство в своей массе и своей основе является отходным. Иначе говоря, конечный продукт производства не является и не становится исходным для следующего цикла, а идет в отходы. Подсчитано, что для жизнедеятельности человека необходимо в год расходовать не менее 20 т природных ресурсов. Из них лишь 5—10 % идут на продукцию, а 90-95 % поступают в отходы. Чрезвычайной отходностью человеческого производства создается загрязнение окружающей среды вредными, не свойственными для природы веществами, что ведет к преждевременному истощению природной среды и в конечном счете к разрушению экологических систем природы.

В-четвертых, познание и использование человеком законов развития природы. Дело в том, что законы развития природы, определяющие последствия человеческой деятельности, человек вынужден познать не умозрительно и не путем лабораторных анализов, а в процессе использования природы, путем накопления опыта ведения хозяйства.

Здесь следует назвать две особенности проявления результатов воздействия человека на природную среду. Первая касается влияния во в р е м е н и. Результаты производственно-хозяйственной деятельности, загрязнение окружающей среды, разрушение ее экологических связей проявляются не только в настоящем, при жизни данного поколения, но и в будущем, при жизни других поколений, где человек не может быть свидетелем пагубных последствий его господства над природой.

Вторая особенность относится к проявлению последствий хозяйственной деятельности в пространстве. Воздействие, оказываемое хозяйствованием на природу в определенном месте, в определенной точке, благодаря действующим законам единства и взаимосвязи природной среды оказывает свое влияние на другие регионы, отдаленные от точки воздействия человека на окружающую среду. Подобное своеобразие способно создавать ложное представление о якобы безвредной той или иной хозяйственной деятельности, об отсутствии непосредственно вредных, точнее, отрицательных симптомов экономической деятельности.

Именно через свой печальный опыт хозяйствования в природе человечество познает пагубные последствия своей деятельности. Человечество узнает, что уничтожение лесов ведет к исчезновению почвенного покрова, лишает его необходимых для сельского хозяйства почвенных угодий, к обмелению, а в последующем и к исчезновению рек, водоемов, к уменьшению кислородного запаса планеты и лишению окружающей среды других средозащитных функций, которые выполняют леса; что массовое загрязнение окружающей среды порождает болезни, ведет к деградации человеческой личности, вредно отражается на здоровье будущих поколений.

Так, нынешнее поколение — более молодое — уже может ощущать на себе результаты загрязнения, отмеченного в 70—80-е годы, когда это поколение формировалось, рождалось и росло. Это подтверждают данные о нервных заболеваниях, о возрастании процента рождаемости дефективных людей (с 4 % увеличилось до 11 %). Все эти печальные результаты человек, к сожалению, познает в процессе накопления своего опыта. Но, обогащенный этим опытом, он постоянно прогнозирует устранение отрицательных последствий для настоящего и будущего людей, для всей окружающей среды.

Вторую группу составляют субъективные причины. Среди них необходимо отметить, в о-п е р в ы х — недостатки организационно-правовой и экономической деятельности государства по охране окружающей среды. В о-в т о р ы х, дефекты экологического воспитания и образования. Несмотря на достижения общественного и технического прогресса, конец XX в., к сожалению, характеризуется господством потребительской психологии человека по отношению к природе.
Человек родился и вырос на потребительской психологии по отношению к природе. Он всегда рассматривал природу прежде всего как источник своего существования, как ресурс, а не как объект его забот и охраны.

Несмотря на многочисленные дискуссии о рациональном природопользовании, которые, естественно, усилились на рубеже двух веков, психология основной массы людей осталась на потребительском уровне. Об этом свидетельствуют многочисленные данные социологических опросов населения, и в частности, одного из опросов, проведенных среди москвичей. В нем было.поставлено два вопроса. На первый — самые важные социальные проблемы, требующие неотложного решения, — 50 % назвали улучшение медицинского обслуживания, 44 % — снабжение продуктами; 37 % на первое место поставили жилищные проблемы, 30 % — пенсионное обеспечение. Проблема охраны окружающей среды отнесена к числу прочих вопросов и не получила существенного процента в этом перечне. Конечно, надо сделать скидку на трудности переживаемого периода, но в целом такие ответы свидетельствуют о потребительской психологии человека.

Исследования ученых проблем охраны окружающей среды показывают тесную связь между мерами по охране природы и состоянием не только здоровья, но и нравственности человека. Между человеком и природой существует диалектическая взаимосвязь. Человек воздействует на природу, приспосабливая ее для решения своих практических задач. Преобразованная человеком природа, приспособленная им для решения его задач по системе обратной связи воздействует на человека, формирует его личность, его нравственный и духовный облик.

Интересные и оригинальные исследования о связи алкоголизма с загрязненностью окружающей среды описаны А.В. Яблоковым в книге «Иного не дано» (Прогресс, 1988 г., с. 253). Провели эксперимент: в нормальную экологическую среду поместили крыс, поставив перед ними чистую воду и воду, разбавленную слабым раствором спирта. Крысы выбрали чистую воду. Затем изменили экологическую среду, загрязнив ее углекислым газом в нормах, которые приближены к крупным городам. Крысы стали пить не воду, а раствор, разбавленный спиртом. Этот эксперимент наводит нас на мысль, что ухудшение экологической обстановки, особенно в крупных городах, где велика концентрация населения, ведет к вспышкам алкоголизма, наркомании и другим вредным социальным порокам.

В числе субъективных факторов, влияющих на состояние окружающей среды, надо назвать еще два. Это экологическое невежество и экологический нигилизм. Общим у них является пренебрежение знанием и использованием экологических закономерностей в общении человека и окружающей среды — своего рода экологический анархизм. Особенности этих факторов не имеют существенного значения. Экологическое невежество — нежелание изучать законы взаимосвязи человека и окружающей среды; экологический нигилизм — нежелание руководствоваться этими законами, пренебрежительное к ним отношение. Нигилист может и обладать знаниями этих законов, но относиться пренебрежительно к их применению, игнорировать их в экономической деятельности. Экологическое невежество и экологический нигилизм в сочетании с потребительской психологией заняли господствующее место среди проблем охраны окружающей природной среды.

Наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение, с которым связаны так или иначе основные острейшие экологические ситуации. Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов, энергии (в виде звуковых волн, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и других форм жизни.

Загрязнитель – это вещество, физический фактор, биологический вид, находящиеся в окружающей среде в количестве, выходящем за пределы их естественного содержания в природе. Иными словами загрязнитель – это все то, что не в том месте, не в то время, не в том количестве присутствует в окружающей среде.

Любое вещество или фактор может стать загрязнителем при определенных обстоятельствах. Например, катионы натрия необходимы организму для поддержания электролитического равновесия, проведения нервных импульсов, активизации пищеварительных ферментов. Однако в больших количествах соли натрия ядовиты; так, 250 г поваренной соли является летальной дозой для человека.

Последствиями загрязнений любого типа могут стать:

– нарушение систем жизнеобеспечения на локальном, региональном, глобальном уровнях: изменение климата, снижение естественной скорости круговорота веществ и энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ;

– вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые перерождения клеток;

– нанесение ущерба растительности и животному миру; снижение продуктивности лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на животных, что приводит к их вымиранию;

– нанесение ущерба имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, зданий, памятников;

– неприятное и эстетически неприемлемое воздействие: неприятный запах и вкус, уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение одежды.

Загрязнение природной среды можно контролировать на входе и выходе. Контроль на входе препятствует проникновению потенциального загрязнителя в окружающую среду или резко сокращает его поступление. Например, примеси серы могут быть удалены из угля до его сжигания, что предотвратит или резко снизит появление в атмосфере диоксида серы, вредного для растений и дыхательной системы. Контроль на выходе направлен на ликвидацию отходов, уже попавших в окружающую среду.

Классификация загрязнителей

Различают природные и антропогенные источники загрязнения. Природное загрязнение связано с деятельностью вулканов, лесными пожарами, селевыми потоками, выходом полиметаллических руд на поверхность земли; выделением газов из недр земли, деятельностью микроорганизмов, растений, животных. Антропогенное загрязнение связано с хозяйственной деятельностью человека.

Классификация антропогенных (техногенных) воздействий , обусловленных загрязнением среды, включает основные категории:

1.Материально-энергетические характеристики воздействий : механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, акустические), химические, биологические факторы и агенты, их различные сочетания. В большинстве случаев в качестве таких агентов выступают эмиссии (т.е. испускания – выбросы, стоки, излучения и т.п.) различных технических источников.

2.Количественные характеристики воздействия : сила и степень опасности (интенсивность факторов и эффектов, массы, концентрации, характеристики типа «доза – эффект», токсичность, допустимость по экологическим и санитарно-гигиеническим нормам); пространственные масштабы, распространенность (локальные, региональные, глобальные).

3.Временные параметры воздействий по характеру эффектов : кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженным или скрытными следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные, пороговость эффектов.

4.Категории эффектов воздействия: различные живые реципиенты (способные воспринимать и реагировать) – люди, животные, растения, а также компоненты окружающей среды, к которым относятся: среда поселений и помещений, природные ландшафты, почва, водные объекты, атмосфера, околоземное пространство; сооружения.

В пределах каждой из этих категорий возможно определенное ранжирование экологической значимости факторов, характеристик и объектов. В целом по природе и масштабам актуальных воздействий наиболее существенны химические загрязнения, а самая большая потенциальная угроза связана с радиацией. В последнее время особую опасность представляет не только рост загрязнений, но и их суммарное влияние, часто превышающее по конечному эффекту простое суммирование воздействий, имеющее «пиковый» эффект – синергизм . Что касается объектов воздействия, то на первом месте стоит человек.

Источниками антропогенного загрязнения окружающей среды являются предприятия промышленности, энергетики, сельского хозяйства, строительства, транспорта, производства и потребления продуктов питания, использования предметов быта.

Источниками техногенных эмиссий могут быть организованные и неорганизованные, стационарные и подвижные . Организованные источники оборудованы специальными устройствами для направленного вывода эмиссий (труба, вентиляционные шахты, сбросные каналы), эмиссии от неорганизованных источников произвольны. Источники различаются также по геометрическим характеристикам (точечные, линейные, площадные) и по режиму работы – непрерывному, периодическому, залповому.

Источниками химического и теплового загрязнения являются термохимические процессы в энергетике – сжигание топлива и связанные с ним термические и химические процессы. Попутные реакции связаны с содержанием в топливе различных примесей, с окислением азота воздуха и со вторичными реакциями уже в окружающей среде.

Все эти реакции сопровождают работу тепловых станций, промышленных печей, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, процессы металлургии, обжига минерального сырья. Наибольший вклад в энергетически зависимое загрязнение среды вносит энергетика и транспорт. В среднем в топливной теплоэнергетике на 1 т условного топлива выбрасывается около 150 кг загрязнителей.

Рассмотрим баланс веществ «среднего» легкового автомобиля при расходе горючего 8 л (6 кг) на 100 км. При оптимальной работе двигателя сжигание 1 кг бензина сопровождается потреблением 13,5 кг воздуха и выбросом 14,5 кг отработанных веществ. В выбросах регистрируются до 200 соединений. Общая масса загрязнений – в среднем около 270 г на 1 кг сжигаемого бензина в пересчете на весь объем горючего, потребляемого легковыми автомобилями мира, составит около 340 млн т; для всего автомобильного транспорта – до 400 млн т.

По масштабам загрязнения могут быть местными , локальными, характеризующимся повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленное предприятие); региональными , когда под воздействие попадают большие пространства (бассейн реки, государство); глобальным , когда загрязнение обнаруживается в любой точке планеты (загрязнение биосферы) и космическим (мусор, отработанные ступени космических аппаратов).

Как правило, многие антропогенные загрязнители ничем не отличаются от природных, исключение составляют ксенобиотики, чужеродные для природы вещества. Это произведенные химической промышленностью искусственные и синтетические соединения: полимеры, поверхностно-активные вещества. В природе отсутствуют агенты для их разложения, усвоения, поэтому они накапливаются в окружающей среде.

Различают первичное и вторичное загрязнение . При первичном загрязнении вредные вещества образуются непосредственно в ходе природных или антропогенных процессов. При вторичном загрязнении вредные вещества синтезируются в окружающей среде из первичных; образование вторичных загрязнителей зачастую катализируется солнечным светом (фотохимический процесс). Как правило, вторичные загрязнители токсичнее первичных (из хлора и оксида углерода образуется фосген).

Все виды загрязнения среды можно объединить в группы: химическое, физическое, физико-химическое, биологическое, механическое, информационное и комплексное.

Химическое загрязнение связано с поступлением в окружающую среду химических веществ. Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров среды: температуры (тепловое загрязнение), волновых параметров (световое; шумовое, электромагнитное); радиационных параметров (радиационное и радиоактивное). Формой физико-химического загрязнения является аэрозольное (смог, дым).

Биологическое загрязнение связано с внесением в среду и размножением нежелательных для человека организмов, с проникновением или интродукцией в природные системы новых видов, что вызывает негативные изменения в биоценозах. Засорение среды материалами, оказывающими неблагоприятное механическое воздействие без физико-химических последствий (мусор) называется механическим загрязнением . Комплексное загрязнение среды – тепловое и информационное, обусловлено совместным действием различных видов загрязнения.

Некоторые загрязнители приобретают ядовитые свойства после попадания в организм в процессе происходящих там химических превращений. Одно и то же вещество или фактор может вызывать множественное действие на организм.

Результат действия загрязнителей на организм человека проявляется различно. Яды действуют на печень, почки, системы кроветворения, крови, органов дыхания. Канцерогенный и мутагенный эффекты – в результате изменения информационных свойств половых и соматических клеток, фиброгенный – появления доброкачественных опухолей (фибром); тератогенный – уродства у родившихся; аллергенный – вызывающие аллергические реакции: поражение кожных покровов (экземы), дыхательных путей (астмы); нейро- и психотропный эффект связан с воздействием токсиканта на центральную нервную систему организма человека.

По механизму действия загрязнителя на организм различают:

– вещества раздражающего действия, которые изменяют рН слизистой оболочки или раздражают нервные окончания;

– вещества или факторы, изменяющие соотношение окислительных и восстановительных реакций в организме;

– вещества, необратимо связывающиеся с органическими или неорганическими соединения, из которых состоят ткани;

– жирорастворимые вещества, нарушающие функции биологических мембран;

– вещества, замещающие химические элементы или соединения в клетке;

–факторы, влияющие на электромагнитные и механические колебательные процессы в организме.

С младших классов нас учат, что человек и природа едины, что нельзя отделить одно от другого. Мы познаем развитие нашей планеты, особенности ее строения и устройства. Эти сферы влияют на наше благополучие: атмосфера, почва, вода Земли - это, пожалуй, самые главные составляющие нормальной жизни человека. Но почему тогда каждый год загрязнение окружающей среды идет все дальше и выходит на все большие масштабы? Давайте рассмотрим основные проблемы окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера - это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.

Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять - давайте разбираться.

Виды и основные источники загрязнения окружающей среды

Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

биологическое;
химическое
физическое;
механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды - это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков - веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды, которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей. Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального круговорота воды. Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.

Загрязнение почвы - это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:

жилые дома;
промышленные предприятия;
транспорт;
сельское хозяйство;
атомная энергетика.

В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.

Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений, влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному загрязнению почвы.

Транспортные выбросы , углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки - попадают в организм человека через продукты питания.
Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.

Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.

Атмосфера в виде газообразной оболочки Земли имеет большую ценность, поскольку защищает планету от космической радиации, воздействует на рельеф, определяет климат Земли и ее тепловой фон. Нельзя сказать, что состав атмосферы был однородным и только с появлением человека начал меняться. Но именно после начала активной деятельности людей неоднородный состав «обогатился» опасными примесями.

Основными загрязнителями в данном случае выступают химические заводы, топливно-энергетический комплекс, сельское хозяйство и автомобили. Они приводят к появлению в составе воздуха меди, ртути, и других металлов. Разумеется, в промышленных зонах загрязнение воздуха чувствуется больше всего.

Теплоэлектростанции несут в наши дома свет и тепло, однако, параллельно они выбрасывают огромное количество углекислого газа, и сажу в атмосферу.
Причиной кислотных дождей являются отходы, выбрасываемые с химических заводов, например, оксид серы или азота. Эти оксиды могут вступать в реакцию с другими элементами биосферы, что способствует появлению более губительных соединений.

Современные автомобили достаточно хороши по дизайну и техническим характеристикам, но проблему с в атмосферу решить до сих пор не удалось. Зола и продукты переработки топлива не только портят атмосферу городов, но и оседают на почве и приводят к ее негодности.

Во многих индустриальных и промышленных районах использование стало неотъемлемой частью жизни именно по причине загрязнения окружающей среды заводами и транспортом. Поэтому, если Вы обеспокоены состоянием воздуха в своей квартире, с помощью бризера Вы сможете создать здоровый микроклимат дома, что, к сожалению, не отменяет планерных проблем загрязнения окружающей среды, но хотя бы позволяет защитить себя и близких.

Самое простое определение загрязнения – это привнесение в среду или возникновение в ней новых загрязнителей или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих загрязнителей.

К физическому загрязнению относят тепловое, световое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, радиоактивное.

Световое загрязнение – нарушение естественной освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности живых организмов. Увеличение мутности воды в водных объектах снижает поступление солнечного света на глубину и фотосинтез водной растительности.

Шумовое загрязнение – увеличение интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня. Шум относится к серьезным загрязнителям окружающей среды, адаптация к которому организмов, практически не возможна. Источниками шумового загрязнения являются автомобильный, рельсовый, воздушный транспорт, промышленные предприятия, бытовая техника.

Шумовое загрязнение оказывает негативное воздействие на органы слуха, нервную систему (вплоть до психических расстройств), сердечно-сосудистую систему и другие органы.

Вибрационное загрязнение – возникает в результате работы разных видов транспорта, вибрационного оборудования, может привести к просадке грунтов, деформации зданий, сооружений.

Электромагнитное загрязнение – изменение электромагнитных свойств окружающей среды. Источниками электромагнитного загрязнения являются линии электропередач, радио и телецентры, радиолокаторы. Этот вид загрязнения оказывает значительное воздействие на живые организмы: на обмен веществ, состав крови, сердечно-сосудистую систему.

Радиоактивное загрязнение – превышение природного радиоактивного уровня среды. Источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются ядерные взрывы, захоронение радиоактивных отходов, аварии на атомных станциях и др.

Механическое загрязнение – загрязнение среды материалами, оказывающими лишь механическое воздействие без химических последствий. Примерами могут служить: заиливание водных объектов грунтами, поступление пыли в атмосферу, свалка строительного мусора на земельном участке. На первый взгляд такое загрязнение может показаться безобидным, но оно может вызвать ряд экологических проблем, устранение которых потребует значительных экономических затрат.

Биологическое загрязнение разделяют на бактериальное и органическое.Бактериальное загрязнение – привнесение в среду болезнетворных микроорганизмов, способствующих распространению заболеваний, например, гепатита, холеры, дизентерии и других заболеваний.

Источниками могут быть недостаточно обеззараженные канализационные сточные воды, сбрасываемые в водный объект.

Органическое загрязнение – загрязнение, например, водной среды веществами, способными к брожению, гниению: отходами пищевых, целлюлозно-бумажных производств, не очищенными канализационными сточными водами.

К биологическому загрязнению также относят переселение животных в новые экосистемы, где отсутствуют их естественные враги. Такое переселение может привести к взрывообразному росту численности переселенных животных и иметь непредсказуемые последствия.

Геологическое загрязнение – стимулирование под влиянием деятельности человека таких геологических процессов, как подтопление, осушение территорий, образование оползней, обвалов, проседания земной поверхности и т.д.

Такие нарушения происходят в результате добычи полезных ископаемых, строительства, утечек воды и сточных вод из коммуникаций, в результате вибрационного воздействия транспорта и других воздействий. Приведенные воздействия необходимо учитывать при проектировании в строительстве (выборе расчетных характеристик грунтов, в расчетах устойчивости зданий и сооружений).

Химическое загрязнение – изменение естественных химических свойств среды в результате выбросов промышленными предприятиями, транспортом, сельским хозяйством различных загрязнителей. Например, выбросы в атмосферу продуктов сжигания углеводородного топлива, загрязнение почв пестицидами, сброс в водоемы неочищенных сточных вод. Одними из наиболее опасных загрязнителей являются тяжелые металлы и синтетические органические соединения.

Тяжелые металлы – химические элементы у которых высокая плотность (> 8 г/см 3) например, свинец, олово, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк и др., они широко используются в промышленности и очень токсичны. Их ионы и некоторые соединения легко растворимы в воде, могут попадать в организм и оказывать на него негативное воздействие. Основными источниками отходов, содержащих тяжелые металлы, являются предприятия по обогащению руд, плавке и обработке металлов, гальванические производства.

Синтетические органические соединения используются для производства пластмасс, синтетических волокон, растворителей, красок, пестицидов, моющих средств, могут усваиваться живыми организмами и нарушать их функционирование.

Тяжелые металлы и многие синтетические органические соединения способны к биоаккумуляции. Биоаккумуляция – это накопление загрязнителей в живых организмах при поступлении их из внешней среды в малых дозах, кажущихся безвредными.

Биоаккумуляция усугубляется в пищевой цепи, т.е. растительные организмы усваивают загрязнители из внешней среды и аккумулируют их в своих органах, травоядные животные, питаясь растительностью, получают большие дозы, хищные – еще большие дозы. В результате в живых организмах, стоящих в конце пищевой цепи, концентрация загрязнителей может быть в сотни тысяч раз больше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием .

Опасность биоаккумуляции и биоконцентрирования стала известна в 60-е годы, когда обнаружили сокращение популяций многих хищных птиц, животных, стоящих в конце пищевой цепи.

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.