 |
Проблема взаимодействия между обществом и природой
|
|
|
|
Одной из наиболее важных общечеловеческих проблем, которые находятся в центре внимания мирового сообщества, в современных условиях есть проблема сохранения естественной среды жизни человека. Среди направлений научного исследования и практического решения проблем рационального использования и охраны природной среды целесообразно назвать такие: технико-технологическое, просветительно-воспитательное, административно-правовое регулирование.
Технико-технологическое направление состоит в обосновании и разработке технологии производственных процессов, схем и систем производства, которые обеспечивали бы экономное, комплексное использование природных ресурсов и оказывали бы минимальное влияние на закономерные процессы в природной системе. Все виды производства для смягчения их неблагоприятного действия на окружающую среду, необходимо экологизировать.
Осуществление этого направления связано, прежде всего, с использованием новейших научно-технических достижений, изобретений. Он требует коренной перестройки структуры и содержания традиционных схем производственно-технологических процессов. Поэтому это продолжительный процесс, который требует значительных финансовых затрат и соответствующего уровня общественного сознания.
Административно-правовое регулирование природопользования состоит в создании законодательной основы и системы правовых норм и административных ограничений (запретов), которые направлены на соблюдение принципов рационального природопользования и охрану природной среды.
Просветительно-воспитательное направление предусматривает создание системы экологического образования и воспитания членов общества. Целью такой деятельности является последовательное формирование знаний о закономерностях взаимодействия общества и природы, принципов рационального природопользования; формирование мировоззренческих убеждений о том, что природа это тот дом, в котором живет человек и сохранение этого дома является необходимым условием выживания человечества. Без соответствующей образовательной и воспитательной подготовки человек-специалист не может правильно осуществлять ни административно-правовое регулирование природопользованием, ни соответствующую перестройку производственно-технологических процессов. Как показывает жизнь, усилие общества в перечисленных направлениях регулирования природопользованием не дают ощутимых положительных последствий – уровень цивилизованного использования естественных ресурсов и состояние естественной среды не улучшаются. Одной из основных причин такого положения является отсутствие экономической основы для выполнения принципов рационального природопользования. То есть, отсутствуют экономические рычаги целенаправленного влияния на процессы природопользования. Создание такой экономической основы будет оказывать содействие более эффективному осуществлению перечисленных направлений природоохранной деятельности.
|
|
|
Вопросы для самоконтроля:
1.Что называется природопользованием?
2.Что такое природные ресурсы?
3.В чем различие экономического эколого-экономического и социоэкологического принципов природопользования?
4.Как оценивают эколого-экономическую эффективность производственных процессов?
5.Как рассчитывают эколого-экономический ущерб?
6.Как сейчас рассчитывается плата за природопользование?
7. Какие пути гармонизации взаимодействия между обществом
и природой?
Лекция 8
Тема лекции: БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
|
|
|
План:
· Общая характеристика глобальных проблем
·Загрязнение биосферы – источник экологических проблем
·Загрязнение атмосферы
·Загрязнение гидросферы
·Загрязнение почв
·Радиация в биосфере
·Экологические последствия загрязнения биосферы и бесхозяйственной деятельности людей
·Парниковый эффект
·Истощение озонового слоя
·Кислотные дожди
·Массовое уничтожение лесов
·Отходы производства
·Производство энергии
· Принципы охраны среды жизни
·Экологический кризис, как кризис антропоцентрического
Сознания
Общая характеристика глобальных проблем
Перед человечеством постоянно возникают многочисленные проблемы, которые требуют неотложного решения. Одни из них имеют локальный характер, другие касаются значительных регионов мира.
Отметим признаки присущие глобальным проблемам человечества, которые отличают их от других проблем даже планетарного характера:
- глобальные масштабы проявления, которые выходят за рамки одного государства или группы стран;
- острота проявления;
- комплексный характер - все проблемы тесно переплетены;
- общечеловеческая сущность, которая делает их понятными и актуальными для всех стран и народов;
- возможность определять в тех или других аспектах ход дальнейшей истории человечества;
- возможность решения их лишь усилиями всего мирового сообщества.
Среди глобальных проблем человечества в начале XXІ-ГО столетия на первое место выходят глобальные экологические проблемы.
Современная экологическая ситуация на планете Земля характеризуется, почти повсеместно, резким ухудшением качества окружающей среды. То, что человек сделал с окружающей природой по своим масштабам катастрофично. Загрязнена атмосфера, гидросфера, уничтожены миллионы гектаров плодородных почв, ядохимикатами и радиоактивными отходами загрязнена планета, обезлесивание и опустынивание достигло огромных размеров - разрушается биосфера Земли. Большой риск самоуничтожения человечества в результате собственной деятельности. Устойчивое развитие общества все больше сдерживается глобальными экологическими проблемами.
Загрязнение биосферы – источник экологических проблем
|
|
|
В общем виде, загрязнения - это наличие в окружающей среде вредных веществ, которые затрудняют функционирование экологических систем или их отдельных элементов и понижают качество среды с точки зрения проживания человека или ведение им хозяйственной деятельности.
Различают естественное и антропогенное загрязнение. Естественное загрязнение возникает в результате естественных причин - извержения вулканов, землетрясений, катастрофических наводнений и пожаров. Антропогенное загрязнение - результат деятельности человека. В данное время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных.
Загрязнение атмосферы
Воздушная оболочка Земли содержит большее или меньшее количество нежелательных примесей. По происхождению их делят на естественные и искусственные; по химическому дисперсному составу – на газы, включая пары, и аэрозоли; по действию на организмы, окружающую среду и материальные ценности – на положительные и отрицательные (табл.8.1).
Основные вещества, загрязняющие атмосферу, делятся на две группы: газы (90% в общей массе выбрасываемых веществ) и твердые частицы (10%). Основным источником загрязнения атмосферы являются природные и производственно-бытовые процессы. К природным источникам загрязнения относятся: пыльные или черные бури, вулканические извержения, космическая пыль, пожары и т.д. Естественные источники чаще всего действуют периодически и обычно не ядовиты.
Важным источником поступления в атмосферу разнообразных органических примесей являются прижизненные выделения растений, животных и микроорганизмов (фитонциды, эфиры, споры, семена и т.д.).
Источники искусственного загрязнения атмосферы – различные промышленные предприятия, особенно, теплоэлектростанции, металлургические, химические и цементные заводы, транспорт, предприятия, перерабатывающие бытовые и промышленные отходы, а также газохранилища, трубопроводы, аварии на них. Атмосферные загрязнения разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращений последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до сернистого ангидрида, который, активно взаимодействуя с водяными парами, образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония и т.п.
|
|
|
Таблица 8.1 – Вещества, загрязняющие атмосферу
| Природа загрязнения | Источник загрязнения |
| Углекислый газ (СО2) | Вулканическая деятельность, дыхание живых организмов, сжигание ископаемого топлива |
| Оксид углерода (СО) | Вулканическая деятельность, работа двигателя внутреннего сгорания |
| Углеводороды | Растения, бактерии, работа двигателя внутреннего сгорания |
| Органические соединения | Химическая промышленность, сжигание отходов, сжигание топлива |
| Сернистый газ и другие производные серы | Вулканическая деятельность, морские бризы, бактерии, сжигание ископаемого топлива |
| Производные азота | Бактерии, горение |
| Радиоактивные вещества | Атомные электростанции, ядерные взрывы |
| Тяжелые металлы, минеральные соединения | Вулканическая деятельность, космическая пыль, ветровая эрозия, водяная пыль, промышленное производство, работа двигателя внутреннего сгорания |
| Органические вещества, естественные и искусственные | Лесные пожары, химическая промышленность, сжигание ископаемого топлива, отходов, минеральные удобрения, пестициды |
При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония и т.п.
Распределение газообразных воздушных загрязнителей над различными регионами земного шара крайне неравномерно и представляет собой следующую картину: над акваторией мирового океана – 0,1%, над сельской местностью – 1%, над городами – 12,9%, над крупными промышленными районами – 86% суммарного их количества в атмосфере. Время нахождения в атмосфере у поверхности Земли различно у различных загрязнителей и составляет: для СО2 – 8 лет, СО – 0,1-3 года, водяного пара – 10 дней, сульфатов – 5 дней, сероводорода – 0,5 дней, озона – 10 дней, аммиака, углеводорода – 2-5 дней, метана – 3 года, фреона – 30-70 лет. Оснвными загрязнителями атмосферы в сельских районах являются животноводческие, птицеводческие комплексы, энергетические предприятия, склады, в которых происходит протравливание семян пестицидами, и поля, на которые вносятся пестициды и другие минеральные удобрения. Исочниками загрязнения атмосферы являются также практически все средства современного транспорта: автомобильный, железнодорожный, морской, речной, воздушный. Среднегодовой пробег каждого автомобиля составляет 15 тыс. км, при этом в среднем он обедняет атмосферу на 4350 кг кислорода и насыщает ее на 3250 кг СО2, 530 кг СО, 93 кг углеводородов, 7кг оксидов азота и не менее 1 кг свинца. Автомобильные выбросы представляют собой смесь примерно 200 веществ.
|
|
|
Аэрозоли – твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особо опасны для организмов, у людей вызывают специфические заболевания. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц – 1-5 мкм.
При некоторых погодных условиях могут образовываться особенно большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое атмосферы. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источником выброса загрязнителей существует инверсия – расположение слоя более холодного воздуха над теплым, что препятствует перемешиванию 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 неизвестного в природе явления – фотохимического тумана (смога). Смог – многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения, возникающая в атмосфере при определенных условиях: наличие в воздухе высоких концентраций примесей, безветрия, инверсии. Смоги крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем человека. Согласно оценкам американского агентства по охране окружающей среды потери от смертности и заболеваний в связи с загрязнением атмосферы в США составляют ежегодно 6 млрд. дол., ущерб экономике от эрозии, коррозии металлов, гибели растений, сокращений урожайности – около 5 млрд. дол., общий экономический ущерб от загрязнения атмосферы – около 16 млрд. дол., т.е. около 80 дол. на человека.
Загрязнение гидросферы
Физическое загрязнение гидросферы связано с изменением физических параметров воды и определяется тепловыми, механическими и радиоактивными примесями.
Биологическое загрязнение гидросферы заключается в изменении свойств воды в результате увеличения количества несвойственных этой среде микроорганизмов, растений и животных (бактерии, грибы, простейшие, водоросли, черви), привнесенных извне.
Химическое загрязнение гидросферы – изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения в ней вредных примесей неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы) и органической (нефть и нефтепродукты, органические остатки, ПАВ, пестициды) природы.
Неорганические (минеральные) загрязнения – разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Большинство из них антропогенного характера. Особенно токсичны соли тяжелых металлов (кадмий, ртуть, свинец), а также хлор, цианиды, сульфиды. К особо загрязняющим опасным веществам относятся неорганические кислоты и щелочи.
Мировой океан загрязняется как непосредственно водами впадающих в него морей и рек, так и из атмосферного воздуха и морским транспортом.
Основными источниками органического загрязнения являются неочищенные воды предприятий пищевой и легкой промышленности, сточные воды бытового характера, нефть и нефтепродукты, во время их добычи и транспортировки.
Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии полностью заиливают дно и задерживают или полностью прекращают жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные и отравляющие вещества, такие как сероводород. Наличие суспензий также затрудняет проникновение света вглубь воды и замедляет процессы фотосинтеза.
Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вещества, снижающие содержание кислорода в воде (ПАВы – жиры, масла, смазочные и моющие материалы), образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует нормальному газообмену между водой и атмосферой.
Основными источника загрязнения гидросферы нефтью и нефтепродуктами являются морской транспорт (10-15%), речной транспорт и приморские города (19%), береговые стоки (9%), атмосфера (6%), естественные выходы (6%), потери при добыче на шельфе (1%). Рост нефтяного загрязнения может оказаться губительным для флоры и фауны моря, а также может нарушить тепло- и влагообмен между океаном и атмосферой.
Интенсивность света в воде под слоем разлитой нефти составляет, как правило, только около 1% интенсивности света на поверхности. В дневное время слой темноокрашенной нефти приводит к повышению температуры воды, что, в свою очередь, приводит к еще большей потере растворенного в воде кислорода. При сильном нефтяном загрязнении наиболее очевидным оказывается ее механическое действие на среду (покрытие берегов, растений, животных тяжелыми фракциями и эмульсиями). Особенно опасна утечка нефти в арктических зонах, где из-за низких температур нефтепродукты разлагаются крайне медленно и очень долго сохраняют свои токсичные свойства.
Пестициды – химические средства защиты растений от вредителей и болезней. Попадают в водоемы с дождевыми и талыми водами (поверхностные стоки), после авиараспыления, со сточными водами сельскохозяйственных предприятий и производящих их. Они способны накапливаться в тканях организмов, обладают мутагенным действием, заметно влияют на продуктивность Мирового океана.
Загрязнение почв
В нормальных естественных условиях все процессы, которые происходят в почве, находятся в равновесии. Нередко в нарушении равновесного состояния почвы виновен человек.. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит изменение состава почвы и даже её уничтожение. Огромные площади плодородных земель гибнут при горнопромышленных роботах, при строительстве предприятий и расширении городов и т.д.. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная вспашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в данное время постоянное всемирное зло. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозии на планете утрачено 2 млрд.га. плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.
В роли основных загрязнителей почв выступают тяжелые металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединение. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, которые содержат металлическую ртуть и разнообразные ее соединения. Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами его выбрасывается до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. В особенности много свинца в почвах вдоль автострад.
Вблизи центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация у десятки раз превышает ПДК.
Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при захоронении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества с почвы попадают в растения, потом в организмы животных и человека и накапливаются в них.
Ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве это: пестициды – вещества искусственного происхождения для борьбы с болезнями растений и вредителями; гербициды – вещества для уничтожения сорняков (сплошного и избирательного действия); инсектициды – вещества для уничтожения вредных насекомых; зооциды – вещества, используемые против грызунов; фунгициды – вещества для борьбы с грибковыми заболеваниями растений; бактерициды – вещества для борьбы с бактерийными заболеваниями; дефолианты – вещества, используемые для удаления листьев; десиканты – вещества для высушивания листьев на корню и др. 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, потом в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.
Токсичное действие вредных веществ определяется дозой вещества на 1 кг массы животного или на единицу объема содержания в воздухе. Средняя смертельная доза вызывает гибель 50% подопытных животных. В зависимости от средней дозы препарата пестициды делятся на сильнодействующие (до 50 мг/кг), высокотоксичные, средние и малотоксичные.
Радиация в биосфере
Радиационное загрязнение имеет существенное отличие от других видов. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, которые излучают заряженные частички и коротковолновые электромагнитные волны. Именно эти частички и волны, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть разнообразные болезни, в том числе и лучевые.
С 1933 г. – года открытия и начала планомерных работ по радиоактивности – начался обусловленный человеческой деятельностью процесс увеличения количества радиоактивных веществ в биосфере. Главные источники заражения – радиоактивные аэрозоли, вносимые в атмосферу ядерными взрывами и предприятиями атомной промышленности, и радиоактивные отходы, сбрасываемые в гидросферу и литосферу.
При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнения окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую часть от естественного фона. Другая ситуация складывается при авариях на атомных объектах..В данное время все острее возникает проблема складирования и захоронения радиоактивных отходов. Источниками радиоактивных отходов являются исследовательские технологические и энергетические ядерные реакторы, заводы по переработке ядерных материалов, АЭС. Рзличные организмы обладают неодинаковой устойчивостью к его действию и даже различные органы и клетки имеют разную чувствительность (табл.8.2)
Таблица 8.2-Деление на группы живых организмов по устойчивости к ионоизлучению
| Объект | Средняя смертельная доза при однократном облучении рентгеновскими и гамма лучами |
| Вирусы Бактерии Водоросли Высшие растения Змеи Лягушки Грызуны Собаки Обезьяны | 4500-7000 100-7500 10-1500 80-200 6-10 9-5 2,5-4 3-5,5 |
По глубине и силе воздействия на организмы ионизирующее излучение значительно превосходит все другие известные.
Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы.
|
|
|
