Масштабы влияния хозяйственной деятельности человека на природу

Предельно допустимый сброс (ПДС) - это масса загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельными источниками за единицу времени, превышение которой приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или опасно для здоровья человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК) понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним. В настоящее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие их на животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природное сообщество в целом.

Специальные службы мониторинга (наблюдения) окружающей среды осуществляют контроль за соблюдением установленных нормативов ПДС и ПДК вредных веществ. Такие службы созданы во всех районах страны. Особенно важна их роль в крупных городах, вблизи химических производств, атомных электростанций и других промышленных объектов. Службы мониторинга имеют право применять предусмотренные законом меры, вплоть до приостановки производства и любых работ, если нарушаются нормы охраны окружающей среды.

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

Быстрый рост потребностей в топливе, металлах, минеральном  сырье и их добыче привели к  истощению этих ресурсов. Так, по оценкам  специалистов, при сохранении современных  темпов добычи и потребления разведанные запасы нефти будут исчерпаны уже через 30 лет, газа - через 50 лет, угля - через 200. Аналогичная ситуация сложилась не только с энергетическими ресурсами, но и с металлами (истощение запасов алюминия ожидается через 5О0-6ОО лет, железа - 250 лет, цинка - 25 лет, свинца - 20 лет) и минеральными ресурсами, как, например, асбест, слюда, графит, сера.

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

Загрязнение атмосферы. Различные негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха.

Существует два  главных источника загрязнения  атмосферы: естественный и антропогенный . Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия .

По данным ученых (1990 е.), ежегодно в  мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд т оксидов углерода, 190 млн т оксидов серы, 65 млн т оксидов азота, 1,4 млн т хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком).

Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу  поступает большое количество твердых  частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую  опасность таит загрязнение природной  среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом.

Глобальное загрязнение  атмосферного воздуха сказывается  на состоянии природных экосистем, особенно на зеленом покрове нашей  планеты. Одним из самых наглядных  показателей состояния биосферы служат леса их самочувствие.

Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. Установлено, что хвойные породы страдают от кислотных  дождей в большей степени, чем  широколиственные.

Только на территории нашей страны общая площадь лесов, пораженных промышленными выбросами, достигла 1 млн га. Значительным фактором деградации лесов в последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС поражено 2,1 млн га лесных массивов .

Особенно сильно страдают зеленые насаждения в промышленных городах, атмосфера которых содержит большое количество загрязняющих веществ.

Воздушная экологическая  проблема истощения озонового слоя, в том числе появление озоновых дыр над Антарктидой и Арктикой, связана с чрезмерным применением  фреонов в производстве и быту.

ПОЧВА - ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ

Загрязнение почв. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Громадные площади  плодородных земель погибают при  горнопромышленных работах, при  строительстве предприятий и  городов. Уничтожение лесов и  естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без  соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром (рис. 58). Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

Одним из последствий  усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение  почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы  и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К наиболее опасным  загрязнителям почв относят ртуть  и ее соединения. Ртуть поступает  в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть  и различные ее соединения.

Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение  почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается  его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль  крупных автострад.

Вблизи крупных  центров черной и цветной металлургии  почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и  другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз  превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться  в ней в результате выпадения  осадков от атомных взрывов или  при удалении жидких и твердых  отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских  учреждений, связанных с изучением  и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы  животных и человека, накапливаются  в них.

Значительное влияние  на химический состав почв оказывает  современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные  химические вещества для борьбы с  вредителями, сорняками и болезнями  растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При  этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование  их приводит к нарушению круговорота  веществ в биосфере.

Особую опасность  представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются  в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они  включаются в экологические пищевые  цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с  пищей в организм человека.

Загрязнение природных вод. Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. 

Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. 

Среди продуктов промышленного  производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое  применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных  водах, как правило, составляет 5-15мг/л  при ПДК - 0,1 мг/л. Эти вещества могут  образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к  пенообразованию у этих веществ  появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Из других загрязнителей  необходимо назвать металлы(например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения .

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к  сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды  происходит в результате прямого  внесения ядохимикатов при обработке  водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей  с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов  предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами  сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных  веществ в почве приводит к  нарушению биологического равновесия в водоеме.

Вначале в таком  водоеме резко увеличивается  количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося  в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для  существования любых форм организмов. Водоем постепенно “умирает” .

Одним из видов  загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.

В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в  питьевую воду, они могут вызвать  вспышки различных заболеваний.

В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные  воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время  в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной  воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько  велико, что вода из них стала  непригодной для питья.

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями  являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли  промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной  воды - сельское хозяйство: на его нужды  уходит 60-80% всей пресной воды. 

В современных условиях сильно увеличиваются  потребности человека в воде на коммунально-бытовые  нужды. Объем потребляемой воды для  этих целей зависит от региона  и уровня жизни, составлял от 3 до 700 л на одного человека, В Москве, например, на каждого жителя приходится около 650 л, что является одним из самых высоких показателей в  мире.

Из анализа водопользования  за 5-6 прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчеты  показывают, что при сохранении таких  темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов  производства к 2100 г. человечество может  исчерпать все запасы пресной  воды.

Уже в настоящее  время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа  обделила водными ресурсами, но и  многие регионы, еще недавно считавшиеся  благополучными в этом отношении. В  настоящее время потребность  в пресной воде не удовлетворяется  у 20% городского и 75% сельского населения  планеты.