Экологический кризис. Экономические проблемы его разрешения.

Введение ………………………………………………………………………

Глава 1. Глобальные проблемы: сущность и классификация …………….. Ок

       1.1. Виды, причины и последствия современных экологических проблем…………………………………………………………………………ок

Глава 2. Состояние экологии на данный момент ……………………….….. Ок

        2.1. Пути решения экологических проблем …………………………….ок

2.2. Влияние экономики на экологию …..………………………………

Глава 3. Проблемы и пути решения

3.1 Концепция мирного развития ………………………………………ок

3.2. Проблемы экологической политики России ……………………...ок

3.3 Пути решения проблем на примере России ……………………….ок

3.4 Предложения решения этих проблем ………………………………

Заключение ……...……………………………………………………………..

Библиография ………………………………………………………………….  

Введение.

К концу 60-х годов в головах ученых, организованных в порядке личной инициативы А. Печчеи в “Римский клуб”, стала вырисовываться угроза роду Homo sapiens не менее страшная чем атомная. Она связана с характером начавшейся в мире НТР и также грозит качественно изменить всю биосферу Земли, сделав её непригодной для существования людей.

Появившаяся в XVIII веке и быстро прогрессировавшая в XIX веке в ширь и глубь “машинная цивилизация” перевернула во II- ой половине, но особенно к концу XX столетия, в “постиндустриальной” фазе, весь уклад жизни в развитых странах. Она непомерно расширяла круг потребностей человека, обогатила массой нужных и ненужных вещей всё население. Но так же “машинная цивилизация” нарушила органическую связь человека со средой его обитания, нанесла и наносит ей колоссальный ущерб, загрязняя сушу и реки, моря и океаны, вызывая опасные изменение климата на планете, истончения высших слоёв атмосферы, отравляя химическими отходами промышленные зоны, а поля – пестицидами.

Но среди множества институтов, посвятивших себя анализу Глобальных проблем, особое место занимает Римский клуб. Именно римскому клубу мы обязаны самим термином “мировая (глобальная) проблематика” и обозначением основных характеристик “мировых затруднений”. К таким характеристикам относятся повсеместность, значимость для будущего всего человечества и вместе с тем неразрешимость в рамках отдельных государств или регионов.

Глава 1. Глобальные проблемы: сущность и классификация

Глобальные проблемы: сущность и классификация

Происхождение и сущность глобальных проблем В настоящее время все большее количество философов, социологов, историков склоняется к мысли, что на современном этапе развития человечества формируется единая цивилизация на всей планете. Ускорение этой идеи в науке и общественном сознании способствовало осознанию глобализации социальных и культурных процессов в современном мире. Что следует понимать под термином глобализация социальных и культурных процессов? Этимологический термин “глобализация” связан с латинским термином “глобус” – то есть Земля, Земной шар и означает общепланетарный характер тех или иных процессов. Однако глобализация процессов – это не только их повсеместность, не только то, что они охватывают весь земной шар. Глобализация связана, прежде всего, с интернационализацией всей общественной деятельности на Земле. Эта интернационализация означает, что в современную эпоху все человечество входит в единую систему социально–культурных, экономических, политических и иных связей, взаимодействий и отношений. Таким образом, в современную эпоху, по сравнению с прошлыми историческими эпохами, неизмерно возросло общепланетарное единство человечества, которое представляет собой принципиально новую суперсистему, связанную общей судьбой и общей ответственностью. Поэтому ученые и философы считают правомерным говорить о становлении единой цивилизации и необходимости нового планетарного стиля мышления. Такой глобалистический подход ярко обнаруживается в концепциях “пост индустриального общества”, “технологической эры” американских социологов Д. Белла, З. Бжезинского, А. Тоффлера и др. Эти концепции акцентирую внимание на том факте, что всякий технологический переворот приводит к глубоким изменениям не только в производительных силах общества, но и во всем образе жизни людей. Особенностью же современного технологического переворота, связанного с информацией общества, состоит в том, что он создает принципиально новые предпосылки для универсализации и глобализации человеческого взаимодействия. Благодаря широкому развитию средств массовой информации и коммуникаций, углублению разделения труда и специализации, человечество объединяется в единую социокультурную целостность. Существование такого единства диктует свои требования к человечеству, в целом, и к отдельной личности. Чем выше уровень технического производства и всей человеческой деятельности, тем выше должна быть степень развития самого человека, его взаимодействия с окружающей средой, отсюда и новые требования к личности: в ней должны гармонически сочетаться высокая квалификация, виртуозное овладение техникой, предельная компетенция в своей специальности с социальной ответственностью и нравственными общечеловеческими ценностями. Однако глобализация социальных, культурных, экономических и политических процессов в современном мире, наряду с позитивными сторонами, породила ряд серьезных проблем, которые получили название “глобальных проблем современности”: Экологических, демографических, политических и т.п. Все эти проблемы важны для настоящего и будущего человечества. Конкретный анализ каждой из них входит в компетенцию специальных наук: социологии, демографии и т.д. Философы же концентрируют внимание мировоззренческих смысложизненных вопросах, рассматривают эти проблемы под углом зрения возможностей и перспектив выживания человечества. И в этом аспекте на передний план выходит экологическая проблема. В чем сущность экологической проблемы? Обобщенно говоря, сущность экологической проблемы состоит в отчетливо обнаружившемся и углубляющемся противоречии между производительной деятельности человечества и стабильностью природной среды его обитания. Как отмечал основатель международного исследовательского центра “Римского клуба”, изучающего перспективы человечества перед лицом современных глобальных проблем, А. Печчеи: “Истинная проблема человеческого вида на данной ступени его эволюции состоит в том, что он оказался полностью не способным в культурном отношении идти в ногу и полностью приспособиться к тем изменениям, которые сам внес в этот мир”.

. В год на каждого жителя Земли приходится более 20 тонн промышленных и других отходов. В атмосферу попадает более 200 миллионов тонн окислов серы и азота и миллионы тонн углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. И это уже в обозримом будущем может вызвать повышение температуры атмосферы, а вслед за этим, повышение уровня морей и затопление значительных участков суши. В результате сотни миллионов людей рискуют превратиться в “экологических беженцев”.

Глобальные проблемы современности и, прежде всего, резкое обострение экологической проблемы, поставило перед человечеством задачу поиска новых путей развития, перестройки своих отношений с окружающей средой.

Климат, разрушение озонного слоя, загрязнение воды, вырубка лесных массивов - все это экологические проблемы. Рассмотримкаждый по порядку.

Климат.

В последние годы ученые внимательно следят за глобальными изменениями климата, анализируя многолетние метеорологические данные и широко применяя метод моделирования – самый распространенный метод оценки ожидаемых изменений климата Земли. За последнее столетие произошло повышение средней температуры поверхности Земли не менее чем на 0,5° С. Как и предсказывали ученые, вследствие так называемого парникового эффекта зимние температуры увеличились более значительно, чем летние.

Парниковый эффект возникает потому, что углекислый газ, метан, закись азота, попадая в атмосферу, затрудняют отдачу тепла с поверхности планеты, т.е. действуют как стекло в теплице. Установлено, что ежегодно количество метана увеличивается на 1%, углекислого газа – на 0,4% и закиси азота – на 0,2%.

Углекислый газ ответствен примерно за 50% парникового эффекта. Источником углекислого газа, связанным с деятельностью человека, является сжигание ископаемого топлива. Расчеты, произведенные Г.А. Заварзиным (Россия) и К.Кларком (США), показали, что основным источником парниковых газов являются антропогенные нарушения функционирования микробных сообществ в Сибири и части Северной Америки.

Если не принять срочных мер, к середине столетия глобальная температура поднимется на 1,5–4,5°С.

Такое, казалось бы, небольшое изменение температуры поверхности планеты приведет к существенным последствиям: резко усилится процесс опустынивания, сейчас ежегодно охватывающий более 6 млн га в мире; резко ускорится подъем уровня Мирового океана (за счет таяния полярных льдов). По ряду оценок к середине столетия можно ожидать подъем уровня океана на 1,5 м.

Сегодня в 50-километровой зоне морских побережий проживает до 30% населения планеты, и хотя подъем уровня океана растянется на многие десятилетия, ущерб от него для мировой экономики станет одним из главных последствий изменения климата.

С помощью метода моделирования проводится изучение чувствительности лесов к парниковому эффекту и делаются попытки прогнозировать изменения этих экосистем. Полученные данные показывают, что парниковый эффект может оказать негативное воздействие на влажнотропические леса, которые приспособлены к существованию в узком диапазоне температур и влажности.

Глобальное потепление климата может привести к изменению структуры и месторасположения биомов Земли.

Экологи отмечают и положительные стороны парникового эффекта: расширение лесных экосистем в связи с потеплением климата; изменение режима атмосферных осадков в сторону их увеличения; повышение урожайности с/х растений за счет увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере.

Для предотвращения глобального потепления климата экологи предлагают следующие меры:

– замена ископаемого топлива на экологически чистую энергию (энергия ветра, Солнца, морских течений); – создание энергосберегающих и безотходных технологий, позволяющих уменьшить выброс в атмосферу углекислого газа, метана и других газов; – разработка технологий поглощения и связывания углекислого газа (создание хранилищ сжиженного CO₂ на больших глубинах в морях; поглощение CO₂ с помощью цеолитов по методу, разработанному японскими учеными); – сохранение лесных экосистем, которые выполняют функцию природного поглотителя CO₂ (1 га леса поглощает в течение года 15–30 т CO₂ и выделяет до 11–23 т O₂); – повышение культуры земледелия, в частности применение фитомелиорации, поможет регулировать содержание CO₂ в атмосфере.

Итак, в мире в целом вырисовывается картина определенной деградации природной среды в результате потепления климата, уменьшения количества осадков в одних регионах Земли и их увеличения в других, подъема уровня океана и ряда других неблагоприятных следствий парникового эффекта.

Даже дети в детском саду знают, что чистый воздух нам жизненно необходим. Но состояние современной атмосферы, в особенности в больших городах, оставляет желать намного лучшего. Выбросы газов больших предприятий то и дело способствуют распространению абсолютно непригодного для здорового образа жизни воздуха, которым дышим мы и наши дети. Спасти плачевное состояние атмосферы могут лишь зеленные насаждения, но их не все заинтересованы создавать, так как они отбирают драгоценное место, которое может принести прибыли побольше.

Расширение зеленых парковых зон принесет в атмосферу больше чистого кислорода. Да и люди будут иметь еще больше места для полноценного отдыха под открытым небом. Кроме насаждения разнообразных зеленых растений и деревьев, необходимо еще и контролировать деятельность всех химических заводов. Только строгий контроль и установленный предел выброса в атмосферу вредных газовых отходов сможет предотвратить глобальное загрязнение воздуха и резкое снижение уровня кислорода в этом воздухе. Многие считают, что проблема экологии не касается их прямым путем. Но многочисленные болезни и патологии у только что родившихся детей каждый день доказывают только обратное.

Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и располагается на высотах от 10 до 50 км С максимальной концентрацией озона на высоте 20-25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области. 

Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г:; когда над Антарктидой было обнаружено пространство с пониженным (до 50%) содержанием озона, получившее название «озоновой дыры».

С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете. Так, например, в России за последние 10 лет концентрация озонового слоя снизилась на 4-6% в зимнее время и на З% - в летнее. 

В настоящее время истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать вt:e живое на земле от жесткого ультрафиолетового излучения (УФ - радиация). Живые организмы весьма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энерI1lИ даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. Не случайно поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается рост заболеваемости людей раком кожи и др. Так, например, по мнению ряда ученых - ЭКОЛОГОВ, России при сохранении нынешних темпов истощения озонового слоя заболеют раком кожи дополнительно 6 млн. человек. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т. д.  Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планктона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных эко-  систем, и т. д.   Наука еще до конца установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Предполагается как естественное, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр,. Последнее по мнению большинства ученых. более вероятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглероодов (фреонов). Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распылители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосферу, фреоны разлагаются с вьщелением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона.  По данным международной экологической организации «Гринпис , основными поставщиками хлорфторуглеродов (фреонов) являются США - 30,85%, Япония - 12,42; Великобритания - 8,62 и Россия - 8,0%. США пробили в озоновом слое «дыру площадью 7 млн. км2, Япония - 3 млн. км2, что В семь раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее время в США и ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя ..  Согласно протоколу Монреальской конФеренции (1987 г.), пересмотренному затем в Лондоне (1991 г.) и Копенгагене (1992 г.), предусматривалос~ снижение выбросов хлорфторуглеродов к 1998 г. на 50 %. В соответствии с Законом РФ «Об охране окружающей среды (2002) охрана озонового слоя атмосферы от экологически опасных изменений обеспечивается посредством регулирования производства и использования веществ, разрушающих озоновый слой атмосферы, на основе международных договоров Российской Федерации и ее законодательства. В будущем необходимо продолжать решать проблему защиты людей от УФ - радиации, поскольку многие из ХЛОрфторуглеродов могут сохраняться в атмосфере сотни лет. 

Ряд ученых продолжают настаивать на естественном происхождении «Озоновой дыры . Причины ее возникновения одни видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли. т. е. с прорывом глубинных газов (водород, метан, азот и др.) через рифтовые разломы земной коры. 

Вот мнение одного из ученых:

Фреоны используют, главным образом, как легко испаряющуюся жидкость в производстве пористых материалов и как хладагент в холодильных установках. Согласно техногенно-фреоновой гипотезе, весь промышленный фреон попадает в стратосферу, где на высоте 20-25 км находится озоновый слой. В стратосфере под действием ультрафиолетовых лучей солнца хлор, входящий в состав фреона, вступает в реакцию с озоном и разрушает его. Однако, у этой гипотезы есть противоречие. Так, самая большая озонная дыра располагается над Антарктидой, тогда как основные источники техногенного фреона находятся в северном полушарии. Обмен между воздушными массами обоих полушарий затруднен, что установлено, в частности, при исследовании движения продуктов ядерных испытаний. Кроме того, техногенно-фреоновая гипотеза не дает хоть сколько-нибудь точных прогнозов, хотя в ее распоряжении находятся точные данные по расположению и количеству промышленного фреона.  В.Л.Сывороткин разработал альтернативную гипотезу, согласно которой озоновый слой уменьшается по естественным причинам. Известно, что цикл разрушения озона хлором не единственный. Существуют также азотный и водородный циклы разрушения озона. Именно водород - "главный газ Земли". Основные его запасы сосредоточены в ядре планеты и через систему глубинных разломов (рифтов) поступают в атмосферу. По примерным оценкам, природного водорода в десятки тысяч раз больше, чем хлора в техногенных фреонах. Однако решающим фактором в пользу водородной гипотезы Сывороткин В.Л. считает то, что очаги озоновых аномалий всегда располагаются над центрами водородной дегазации Земли.  Система рифтовых зон Земли сегодня хорошо изучена геологами, и это дает возможность прогнозировать расположение озонных дыр. Так постоянство озонной дыры над Антарктидой объясняется тем, что главные каналы дегазации - срединно-океанские рифты - сближаются вокруг Антарктиды и увеличивают "водородную продувку атмосферы" в этом районе. Кроме того, на Антарктиде расположен действующий вулкан Эребус с наибольшими газовыми выбросами в атмосферу. Кстати, американская станция Мак-Мердо, следящая за состоянием атмосферы, находится у подножия этого вулкана. Учитывая повышение сейсмической активности в районе срединно-океанского рифта, В.Л.Сывороткин предсказал образование крупной озонной дыры над экваториальной зоной восточной части Тихого океана (январь 1998).

Загрязнение воды

Изменения химического и физического состояния или биологических характеристик воды, ограничивающие дальнейшее ее употребление. При всех типах водопользования меняются либо физическое состояние (например, при нагревании), либо химический состав воды – при поступлении загрязняющих веществ, которые делятся на две основные группы: со временем изменяющиеся в водной среде и остающиеся в ней неизменными. К первой группе относятся органические компоненты бытовых стоков и бльшая часть промышленных, например отходы целлюлозно-бумажных предприятий. Вторую группу составляют многие неорганические соли, например сульфат натрия, который используется как краситель в текстильной промышленности, и неактивные органические вещества типа пестицидов.

Источники загрезнения

Населенные пункты. Наиболее известным источником загрязнения воды, которому традиционно уделяется главное внимание, являются бытовые (или коммунальные) сточные воды. Водопотребление городов обычно оценивают на основе среднего суточного расхода воды на одного человека, в США равного примерно 750 л и включающего воду питьевую, для приготовления пищи и личной гигиены, для работы бытовых сантехнических устройств, а также для полива лужаек и газонов, тушения пожаров, мытья улиц и других городских нужд. Почти вся использованная вода поступает в канализацию. Поскольку ежедневно в сточные воды попадает огромный объем фекалий, главной задачей городских служб при переработке бытовых стоков в коллекторах очистных установок является удаление патогенных микроорганизмов. При повторном использовании недостаточно очищенных фекальных стоков содержащиеся в них бактерии и вирусы могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию), а также гепатит и полиомиелит.

В растворенном виде в сточных водах присутствуют мыло, синтетические стиральные порошки, дезинфицирующие средства, отбеливатели и другие вещества бытовой химии. Из жилых домов поступает бумажный мусор, включая туалетную бумагу и детские подгузники, отходы растительной и животной пищи. С улиц в канализацию стекает дождевая и талая вода, часто, с песком или солью, используемыми для ускорения таяния снега и льда на проезжей части улиц и тротуарах.

Промышленность. В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. Промышленные стоки в реки по объему в 3 раза превышают коммунально-бытовые.

Вода выполняет разные функции, например служит сырьем, обогревателем и охладителем в технологических процессах, кроме того, транспортирует, сортирует и промывает разные материалы. Вода также выводит отходы на всех стадиях производства – от добычи сырья, подготовки полуфабрикатов до выпуска конечной продукции и ее расфасовки. Поскольку гораздо дешевле выбрасывать отходы разных производственных циклов, чем перерабатывать и утилизовать, с промышленными стоками сбрасывается громадное количество разнообразных органических и неорганических веществ. Более половины стоков, поступающих в водоемы, дают четыре основные отрасли промышленности: целлюлозно-бумажная, нефтеперерабатывающая, промышленность органического синтеза и черная металлургия (доменное и сталелитейное производства). Из-за растущего объема промышленных отходов нарушается экологическое равновесие многих озер и рек, хотя большая часть стоков нетоксична и не смертельна для человека.

Тепловое загрязнение. Наиболее масштабное однократное употребление воды – производство электроэнергии, где она используется главным образом для охлаждения и конденсации пара, вырабатываемого турбинами тепловых электростанций. При этом вода нагревается в среднем на 7° С, после чего сбрасывается непосредственно в реки и озера, являясь основным источником дополнительного тепла, который называют «тепловым загрязнением». Против употребления этого термина имеются возражения, поскольку повышение температуры воды иногда приводит к благоприятным экологическим последствиям.

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.).

Влияние загрезнения

Чистая вода прозрачна, бесцветна, не имеет запаха и вкуса, населена множеством рыб, растений и животных. Загрязненные воды мутные, с неприятным запахом, не пригодны для питья, часто содержат огромное количество бактерий и водорослей. Система самоочистки воды (аэрация проточной водой и осаждение на дно взвешенных частиц) не срабатывает из-за переизбытка в ней антропогенных загрязнителей.

Уменьшение содержания кислорода. Органические вещества, содержащиеся в сточных водах, разлагаются ферментами аэробных бактерий, которые поглощают растворенный в воде кислород и выделяют углекислый газ по мере усвоения органических остатков. Общеизвестными конечными продуктами распада являются углекислый газ и вода, но могут образовываться и многие другие соединения. Например, бактерии перерабатывают азот, содержащийся в отходах, в аммиак (NH3), который, соединяясь с натрием, калием или другими химическими элементами, образует соли азотной кислоты – нитраты. Сера преобразуется в сероводородные соединения (вещества, содержащие радикал -SH или сероводород H2S), которые постепенно переходят в серу (S) или в сульфат-ион (SO4–), также образующий соли.

В мелких водотоках с быстрым течением, где вода интенсивно перемешивается, поступающий из атмосферы кислород компенсирует истощение его запасов, растворенных в воде. Одновременно углекислый газ, образующийся при разложении содержащихся в сточных водах веществ, улетучивается в атмосферу. Таким образом сокращается срок неблагоприятного воздействия процессов разложения органики. И наоборот, в водоемах со слабым течением, где воды перемешиваются медленно и изолированы от атмосферы, неизбежное уменьшение содержания кислорода и рост концентрации углекислого газа влекут за собой серьезные изменения. Когда содержание кислорода уменьшается до определенного уровня, происходит замор рыбы и начинают погибать другие живые организмы, что, в свою очередь, приводит к увеличению объема разлагающейся органики.

Большая часть рыб гибнет из-за отравления промышленными и сельскохозяйственными стоками, но многие – и от недостатка в воде кислорода. Рыбы, как и все живые существа, поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Если кислорода в воде мало, но высока концентрация углекислого газа, интенсивность их дыхания снижается (известно, что вода при высоком содержании угольной кислоты, т.е. растворенного в ней углекислого газа, становится кислой).

В водах, испытывающих тепловое загрязнение, часто создаются условия, приводящие к гибели рыб. Там снижается содержание кислорода, так как он слабо растворяется в теплой воде, однако потребность в кислороде резко возрастает, поскольку увеличиваются темпы его потребления аэробными бактериями и рыбами. Добавление кислот, например серной, с дренажными водами из угольных шахт также существенно снижает способность некоторых видов рыб извлекать из воды кислород.

Способность к биологическому разложению. Искусственные материалы, которые разлагаются биологическим путем, увеличивают нагрузку на бактерии, что, в свою очередь, влечет рост потребления растворенного кислорода. Эти материалы специально создаются таким образом, чтобы они могли легко перерабатываться бактериями, т.е. разлагаться. Естественные органические вещества обычно биоразлагаемы. Чтобы этим свойством обладали и искусственные материалы, химический состав многих из них (например, моющих и чистящих средств, бумажных изделий и пр.) был соответствующим образом изменен. Первые синтетические моющие средства были устойчивы к биологическому разложению. Когда огромные клубы мыльной пены стали скапливаться у муниципальных очистных сооружений и нарушать работу некоторых водоочистных станций из-за насыщенности патогенными микроорганизмами или плыли вниз по течению рек, к этому обстоятельству было привлечено внимание общественности. Производители моющих средств разрешили проблему, сделав свою продукцию биоразлагаемой. Но такое решение спровоцировало и негативные последствия, поскольку привело к повышению БПК водотоков, принимающих сточные воды, а, следовательно, ускорению темпов расхода кислорода.

Образование газов. Аммиак является основным продуктом микробиологического разложения белков и выделений животных. Аммиак и его газообразные производные амины образуются как при наличии, так и при отсутствии растворенного в воде кислорода. В первом случае аммиак окисляется бактериями с образованием нитратов и нитритов. В отсутствие кислорода аммиак не окисляется, и его содержание в воде остается стабильным. При снижении содержания кислорода образовавшиеся нитриты и нитраты превращаются в газообразный азот. Происходит это довольно часто, когда воды, стекающие с удобренных полей и уже содержащие нитраты, попадают в стоячие водоемы, где накапливаются также и органические остатки. В донных илах таких водоемов обитают анаэробные бактерии, развивающиеся в бескислородной среде. Они используют кислород, присутствующий в сульфатах, и образуют сероводород. Когда в соединениях недостаточно доступного кислорода, развиваются иные формы анаэробных бактерий, которые обеспечивают гниение органических веществ. В зависимости от вида бактерий образуются углекислый газ (СО2), водород (Н2) и метан (СН4) – горючий газ без цвета и запаха, который называют также болотным газом.

Тепловое загрязнение. Температура воды, используемой на тепловых электростанциях для охлаждения пара, повышается на 3–10° С, а иногда до 20° С. Плотность и вязкость нагретой воды отличаются от свойств более холодной воды принимающего бассейна, поэтому они перемешиваются постепенно. Теплая вода охлаждается либо вокруг места слива, либо в смешанном потоке, текущем вниз по течению реки.

Мощные электростанции заметно нагревают воды в реках и бухтах, на которых они расположены. Летом, когда потребность в электрической энергии для кондиционирования воздуха очень велика и ее выработка возрастает, эти воды часто перегреваются. Понятие «тепловое загрязнение» относится именно к таким случаям, так как избыточное тепло уменьшает растворимость кислорода в воде, ускоряет темпы химических реакций и, следовательно, влияет на жизнь животных и растений в водоприемных бассейнах.

Существуют яркие примеры того, как в результате повышения температуры воды погибали рыбы, возникали препятствия на пути их миграций, быстрыми темпами размножались водоросли и другие низшие сорные растения, происходили несвоевременные сезонные изменения водной среды. Однако в некоторых случаях увеличивались уловы рыбы, продлевался вегетационный период и прослеживались иные благоприятные последствия. Поэтому подчеркнем, что для более корректного употребления термина «тепловое загрязнение» необходимо иметь гораздо больше информации о влиянии дополнительного тепла на водную среду в каждом конкретном месте.

Накопление токсичных органических веществ. Устойчивость и ядовитость пестицидов обеспечили успех в борьбе с насекомыми (в том числе с малярийными комарами), различными сорняками и прочими вредителями, которые уничтожают посевы. Однако было доказано, что пестициды также являются экологически вредными веществами, так как накапливаются в разных организмах и циркулируют внутри пищевых, или трофических, цепей. Уникальные химические структуры пестицидов не поддаются обычным процессам химического и биологического разложения. Следовательно, когда растения и прочие живые организмы, обработанные пестицидами, потребляются животными, ядовитые вещества аккумулируются и достигают высоких концентраций в их организме. По мере того как более крупные животные поедают более мелких, эти вещества оказываются на более высоком уровне трофической цепи. Это происходит как на суше, так и в водоемах.

Химикаты, растворенные в дождевой воде и поглощенные частицами почвы, в результате их вымывания попадают в грунтовые воды, а затем – в реки, дренирующие сельскохозяйственные угодья, где начинают накапливаться в рыбах и более мелких водных организмах. Хотя некоторые живые организмы и приспособились к этим вредным веществам, бывали случаи массовой гибели отдельных видов, вероятно, из-за отравления сельскохозяйственными ядохимикатами. Например, инсектициды ротенон и ДДТ и пестициды 2,4-D и др. нанесли сильный удар по ихтиофауне. Даже если концентрация ядовитых химикатов несмертельна, эти вещества могут привести к гибели животных или другим пагубным последствиям на следующей ступени трофической цепи. Например, чайки погибали после употребления в пищу больших количеств рыбы, содержащей высокие концентрации ДДТ, а некоторые другие виды птиц, питающиеся рыбой, в том числе белоголовый орлан и пеликан, оказались под угрозой вымирания вследствие снижения воспроизводства. Из-за попавших в их организм пестицидов яичная скорлупа становится настолько тонкой и хрупкой, что яйца бьются, а зародыши птенцов погибают.

Радиоактивное загрязнение. Радиоактивные изотопы, или радионуклиды (радиоактивные формы химических элементов), также аккумулируются внутри пищевых цепей, так как являются устойчивыми по своей природе. В процессе радиоактивного распада ядра атомов радиоизотопов испускают элементарные частицы и электромагнитное излучение. Этот процесс начинается одновременно с формированием радиоактивного химического элемента и продолжается до тех пор, пока все его атомы не трансформируются под воздействием радиации в атомы других элементов. Каждый радиоизотоп характеризуется определенным периодом полураспада – временем, за которое число атомов в любом его образце уменьшается вдвое. Поскольку период полураспада многих радиоактивных изотопов весьма значителен (например, миллионы лет), их постоянное излучение может в конце концов привести к ужасным последствиям для живых организмов, населяющих водоемы, в которые сбрасываются жидкие радиоактивные отходы.

Известно, что радиация разрушает ткани растений и животных, приводит к генетическим мутациям, бесплодию, а при достаточно высоких дозах – к гибели. Механизм воздействия радиации на живые организмы до сих пор окончательно не выяснен, отсутствуют и эффективные способы смягчения или предотвращения негативных последствий. Но известно, что радиация накапливается, т.е. повторяющееся облучение малыми дозами может в конечном счете действовать так же, как и однократное сильное облучение.

Другие неорганические загрязнители. В водоприемных бассейнах некоторые металлы, например железо и марганец, окисляются либо в результате химических либо биологических (под влиянием бактерий) процессов. Так, например, образуется ржавчина на поверхности железа и его соединений. Растворимые формы этих металлов существуют в разных типах сточных вод: они были обнаружены в водах, просочившихся из шахт и со свалок металлолома, а также из естественных болот. Соли этих металлов, окисляющиеся в воде, становятся менее растворимыми и образуют твердые окрашенные осадки, выпадающие из растворов. Поэтому вода приобретает цвет и становится мутной. Так, стоки железорудных шахт и свалок металлолома окрашены в рыжий или оранжево-коричневый цвет из-за присутствия оксидов железа (ржавчины).

Такие неорганические загрязнители, как хлорид и сульфат натрия, хлорид кальция и др. (т.е. соли, образующиеся при нейтрализации кислотных или щелочных промышленных стоков), не могут быть переработаны биологическим или химическим путем. Хотя сами эти вещества не трансформируются, они оказывают влияние на качество вод, в которые сбрасываются стоки. Во многих случаях нежелательно использовать «жесткую» воду с высоким содержанием солей, так как они образуют осадок на стенках труб и котлов.

Такие неорганические вещества, как цинк и медь, поглощаются илистыми донными осадками водотоков, принимающих сточные воды, а затем вместе с этими тонкими частицами транспортируются течением. Их токсическое действие сильнее в кислой среде, чем в нейтральной или щелочной. В кислых сточных водах угольных шахт цинк, медь и алюминий достигают концентраций, смертельных для водных организмов. Некоторые загрязнители, будучи в отдельности не особенно токсичными, при взаимодействии превращаются в ядовитые соединения (например, медь в присутствии кадмия).

Практикуются три основных метода очистки сточных вод. Первый существует давно и наиболее экономичен: сброс сточных вод в крупные водотоки, где они разбавляются пресной проточной водой, аэрируются и нейтрализуются естественным образом. Очевидно, что этот метод не отвечает современным условиям. Второй метод во многом базируется на тех же естественных процессах, что и первый, и заключается в удалении и снижении содержания твердых и органических веществ механическим, биологическим и химическим способами. Его в основном используют на коммунальных очистных станциях, которые редко располагают оборудованием для переработки промышленных и сельскохозяйственных стоков. Широко известен и достаточно распространен третий метод, состоящий в сокращении объема сточных вод путем изменения технологических процессов; например, в результате вторичной переработки материалов или использования естественных методов борьбы с вредителями вместо пестицидов и т.д.

Очистка сточных вод. Хотя сейчас многие промышленные предприятия пытаются очистить свои стоки или сделать производственный цикл замкнутым, а производство пестицидов и других токсичных веществ запрещено, самым радикальным и быстрым решением проблемы загрязнения воды будет строительство дополнительных и более современных очистных сооружений.

Растворенные неорганические вещества удаляются ионным обменом (растворенные ионы солей и металлов); химическим осаждением (соли кальция и магния, которые образуют налет на внутренних стенках котлов, цистерн и труб), смягчающим воду; изменением осмотического давления для усиленной фильтрации воды через мембрану, которая задерживает концентрированные растворы питательных веществ – нитратов, фосфатов и др.; выведением азота потоком воздуха при прохождении стоков через аммиачно-десорбционную колонну; и другими методами. В мире существует лишь несколько предприятий, которые могут проводить полную очистку сточных вод.

Проблема лесов.

Из всех растительных ресурсов Земли самое важное значение в природе и жизни

человека имеют леса. Они больше всего пострадали от хозяйственной

деятельности и раньше других стали объектом охраны.

Леса, в том числе посаженные людьми, занимают площадь около 40 млн. км²

, или около 1/3 поверхности суши. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов.

Леса оказывают влияние на все компоненты биосферы, играют огромную средне

образующую роль.

Леса – восстановимые природные ресурсы. Их рациональное использование

основано на экологических законах сохранения, восстановления и изменения

растительных сообществ.

Древесные насаждения очищают воздух городов и поселков от пыли, вредных

газов, копоти, защищают жителей от шума. Многие хвойные деревья выделяют

особые вещества – фитонциды, убивающие болезнетворные микроорганизмы.

Содержание пыли на зеленой улице в 3 раза меньше, чем на улице без деревьев.

Лес используется в различных отраслях народного хозяйства, он служит

источником химических веществ, получаемых при переработке древесины, коры,

хвои. Лес поставляет сырье для получения свыше 20 тыс. изделий и продуктов.

Почти половина производимой в мире древесины расходуется на топливо, а треть

идет на производство строительных материалов. Дефицит древесины остро

ощущается во всех промышленно развитых странах. В последние десятилетия

большое значение приобрели леса рекреационных и санитарно-курортных районов.

Значение лесов

1. Очищает воздух

2. Создает места обитания животных

3. Защищает почву от эрозии

4. Задерживает осадки (уменьшает поверхностный сток)

5. Создает благоприятный микроклимат для сельскохозяйственных растений

6. Закрепляет пески

7. Препятствует загрязнению вод.

Причины и последствия сокращения лесов.

Вырубка лесов началась на заре человеческого общества и по мере его развития

возросла, так как потребность в древесине и других продуктах леса быстро

увеличивалось. За последние 10 тыс. лет на Земле сведено 2/3 лесов. Поэтому

говорят: человеку предшествуют леса, его сопровождают пустыни. За

историческое время около 500 млн. га превратились из лесов в бесплодные

пустыни. Леса уничтожаются так быстро, что площади вырубок существенно

перевешивают площади посадок деревьев. К настоящему времени в зоне лесов

сведено около половины их первоначальной площади.

Важные тропические леса деградируют и сокращают площадь со скоростью около 26

га в минуту, есть опасения, что они исчезнут через 25 лет. Вырубленные

участки влажного тропического леса не восстанавливаются, а на месте их

образуются малопродуктивные кустарные формации, а при сильной эрозии почв

происходит опустынивание.

В связи с вырубкой лесов сокращается водоносность рек, высыхают озера,

понижается уровень грунтовых вод, усиливается эрозия почв, более засушливым и

континентальным становится климат, часто возникают засухи и пыльные бури.