Глобальные проблемы современности

   Большинство проблем, которые сегодня мы  связываем с глобальными проблемами современности,  сопровождали человечество на протяжении всей его истории. К ним прежде всего следует отнести проблемы экологии, сохранения мира, преодолении нищеты, голода, неграмотности. Но после второй мировой войны, благодаря невиданным масштабам преобразовательной деятельности человека, все эти проблемы превратились в глобальные, выражающие противоречия целостного современного мира и обозначающие с небывалой силой необходимость сотрудничества и единения всех людей Земли. В наше время глобальные проблемы: с одной стороны, демонстрируют теснейшую взаимосвязь государств; а с другой – выявляют глубокую противоречивость этого единства. Развитие человеческого общества всегда было противоречивым. Оно постоянно сопровождалось не только установлением гармонической связи с природой, но и разрушительным воздействием на нее. По-видимому, заметный ущерб природе наносили уже синантропы (около 400 тысяч лет назад), которые стали использовать огонь. В результате возникших в этой связи пожаров уничтожались значительные площади растительного покрова. Ученые считают, что интенсивная охота древних людей на мамонтов была одной из важнейших причин исчезновения этого вида животных. Начавшийся около 12 тысяч лет назад переход от присваивающего характера хозяйствования к производящему, связанный прежде всего с развитием земледелия, также приводил к весьма существенным негативным воздействиям на окружающую природу. Технология земледелия в те времена заключалась в следующем: на определенном участке выжигался лес, затем проводилась элементарная обработка почвы и посев семян растений. Такое поле могло давать урожай всего 2-3 года, после чего почва истощалась и надо было переходить на новый участок. Помимо этого, экологические проблемы в древности нередко порождала добыча полезных ископаемых. веках до н.э. интенсивная разработка в Древней Греции серебряно – свинцовых рудников, которая требовала больших объемов крепкого леса, привела фактически к уничтожению лесов на Антическом полуострове. Существенные изменения в природных ландшафтах вызвало строительство городов, которое начало осуществляться на Ближнем Востоке около 5 тысяч лет назад, и конечно, значительной нагрузкой на природу сопровождалось развитие промышленности. Но хотя эти воздействия человека на окружающую среду приобретали все большие масштабы, тем не менее вплоть до второй половины века они имели локальный характер.

Проблема утилизации отходов                         \

До эры агломераций  утилизация отходов была облегчена  благодаря всасывающей способности  окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляя свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы  и торговой сети, привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы  для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию  стали обменивать, а значит, упаковывать для большего удобства.

С тех пор мусор складировали на различных хранилищах в сельской местности. В результате роста городов  свободные площади в их окрестностях уменьшались, а неприятные запахи, возросшее  количество крыс, вызванное свалками, стали невыносимыми. Отдельно стоящие  свалки были заменены ямами для хранения мусора.

Первое систематическое  использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили  экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения  данной проблемы.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов  зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения  на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить  прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и  сжиганием, — наиболее эффективный  способ решения проблемы отходов, так  как требует меньше правительственных  субсидий. Кроме того, он позволяет  экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость  площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а  печи слишком дороги и опасны для  окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Вырубка лесов и опустынивание 

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

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

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

Загрязнение атмосферы

История проблемы. Человек  загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось  мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.      Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека.

     В основном  существуют три основных источника  загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт.  Доля каждого из этих источников  в общем загрязнении воздуха  сильно различается в зависимости  от места. Сейчас общепризнанно,  что наиболее сильно загрязняет  воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции,  которые вместе с дымом выбрасывают  в воздух сернистый и углекислый  газ; металлургические предприятия,  особенно цветной металлургии,  которые выбрасывают в воздухоксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнителиразделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.

Аэрозольное загрязнение  атмосферы Аэрозоли - это твердые  или жидкие частицы, находящиеся  во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в  ряде случаев особенно опасны для  организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере  аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между  собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли  ежегодно поступает около 1 куб.км. пылевидныхчастиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвнстного в природе фотохимического тумана.

Фотохимический туман (смог) Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь  газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен сновапревращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации новые массы диоксида азота расщеппляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной спосбностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Водоёмов

Всякий водоем  или водный источник связан с окружающей его   внешней средой.  На него оказывают  влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока,  разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное   строительство, транспорт,  хозяйственная  и  бытовая деятельность человека.  Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду,  классифицируют  по  разному,  в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое  и биологические загрязнения.  Химическое загрязнение представляет  собой  изменение  естественных   химических  свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли,  кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические  остатки,  поверхностно активные вещества, пестициды).        

 Неорганическое загрязнение.  Основными неорганическими(минеральными)   загрязнителями  пресных и  морских вод являются разнообразные химические соединения  соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения  мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. тяжёлые металлы   поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический  эффект  некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен     в таблице:

Кроме перечисленных в  таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапозон рН промышленных  стоков      (1,0 - 11,0) и способных изменять рН водной среды до значений  5,0  или выше 8,0 ,  тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основных источников  загрязнения гидросферы  минеральными веществами         и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых  земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году  возможно увеличение   их массы до 12 млн.т./год. Отходы, содержащие ртуть,  свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем,  подавляя  развитие фитопланктона. Отходы,  содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек.  Дальнейшая ее   миграция сопровождается  накоплением метиловой ртути и ее   включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата,  впервые обнаруженную японскими учеными у людей,  употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата,     в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки  с техногенной ртутью.