Лекция 5. Загрязнение природной среды

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 8

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

План:

1. Физическое, химическое и биологическое загрязнение окружающей среды.

2. Экологические последствия в конкретной экологической ситуации.

Загрязнение окружающей среды – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.

К основным типам загрязнения окружающей среды относятся:

- физическое (тепловое, шумовое, электромагнитное, световое, радиоактивное);

- химическое (тяжелые металлы, пестициды, пластмассы и другие химические вещества);

- биологическое (биогенное, микробиологическое, генетическое).

Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

К физическому загрязнению можно отнести:

- тепловое;

- шумовое;

- радиоактивное;

- электромагнитное;

- световое.

Тепловое загрязнение – нагревание воды, воздуха или почвы в результате попадания в окружающую среду тепловых отходов предприятий топливно-энергетического комплекса (тепловые и атомные электростанции), при сжигании попутного газа нефтедобывающей промышленности, от газовых факелов нефтехимических предприятий, при утечке тепла в жилищно-коммунальном хозяйстве. Источниками загрязнений в пределах городских территорий служат: подземные газопроводы промышленных предприятий, теплотрассы, сборные коллекторы, коммуникации и др.

Электромагнитное загрязнение связано с высоковольтными линиями электропередач, электроподстанциями, радио- и телепередающими станциями, а также с излучением микроволновых печей, компьютеров, радиотелефонов.

Радиоактивное загрязнение биосферы — превышение естественного уровня содержания в окружающей природной среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано как естественными, так и антропогенными факторами (разработка радиоактивных руд, аварии на АЭС, испытание ядерного оружия и др.).

Экологический шум — одна из форм загрязнения окружающей среды, которая состоит в увеличении уровня шума сверх природного фона и действует отрицательно на живые организмы (включая человека).

Основными источниками городского шума служат промышленные предприятия, среди которых особенно выделяются энергетические установки (100-110 дБ), компрессорные станции (100 дБ), металлургические заводы (90-100 дБ) и др. Значительный шум также создают транспортные среды (75-105 дБ) .

Шумозащита — комплекс мероприятий по снижению шума на производстве, на транспорте, при гражданском и промышленном строительстве.

Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов и многие другие вещества.

Загрязнению подвергаются атмосфера, гидросфера и литосфера Земли.

Таблица 1 Загрязнение окружающей среды

Экологические кризисы, являющиеся результатом загрязнения окружающей среды, могут быть трех видов – глобальные, региональные и локальные

Одной из проблем, имеющих глобальный характер, является возрастание содержания в атмосфере углекислого газа в результате техногенных выбросов. Наиболее опасным последствием этого явления может стать повышение температуры воздуха благодаря «парниковому эффекту».

К загрязнениям регионального масштаба относятся многие отходы промышленных предприятий и транспорта. В первую очередь, это касается диоксида серы. Он вызывает образование кислотных дождей, поражающих организмы растений и животных и вызывающих заболевания населения.

В крупных городах и промышленных центрах воздух, наряду с оксидами углерода и серы, часто загрязнен оксидами азота и твердыми частицами, выбрасываемыми автомобильными двигателями и дымовыми трубами. Нередко наблюдается образование смога. Хотя эти загрязнения носят локальный характер, они затрагивают многих людей, компактно поживающих на таких территориях. Кроме того, наносится ущерб окружающей природной среде.

Среди многих последствий хозяйственной деятельности человеческого общества особое значение имеет процесс прогрессирующего накопления металлов в окружающей среде. К наиболее опасным загрязнителям относят ртуть, свинец и кадмий. Существенное воздействие на живые организмы и их сообщества оказывают также техногенные поступления марганца, олова, меди, молибдена, хрома, никеля и кобальта.

Природные воды могут загрязняться пестицидами и диоксинами, а также нефтью. Продукты разложения нефти токсичны, а нефтяная пленка, изолирующая воду от воздуха, приводит к гибели живых организмов (в первую очередь, планктона) в воде.

Помимо накопления в почве токсичных и вредных веществ в результате деятельности человека, ущерб землям наносится за счет захоронения и свалок промышленных и бытовых отходов.

Основными мерами борьбы с химическим загрязнением являются:

- строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы очистки. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций;

- развитие международного сотрудничества. Например, международные договоренности в области сохранения озонового слоя привели к повсеместному запрету на использование хлора, фторсодержащих соединений;

- проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоемы (установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, повышение надежности танкеров и т.п.);

- недопущение засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, санитарная очистка почвы и территории населенных мест;

- внедрение малоотходных и безотходных технологий, использование новых видов энергии.

Биологическое загрязнение является относительно новым понятием, оно введено в экологическую практику в начале 80-х годов (1982 г.). Биологическим загрязнением называют привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов, а также проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства видов организмов, чуждых данным экосистемам. Биологическое загрязнение является следствием антропогенного воздействия на окружающую среду.

Один из видов биологического загрязнения - выбросы предприятий биологического (микробиологического) синтеза. Производственные мощности этой отрасли современной биотехнологии, особенно в фармакологической промышленности, постоянно растут. Многие лекарственные препараты, например, антибиотики, вакцины, получают с помощью микроорганизмов путем микробиологического синтеза. В состав выбросов и сбросов со сточными водами фармакологических заводов входят микробные клетки и их фрагменты, питательная среда для микроорганизмов.

Наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которых находятся ни стадии деградаций. Межвидовая гибридизация и гибридизация между подвидами – явление широко распространенное. Изменение условий обитания может провоцировать гибридизацию. Угроза гибридизации характерна для регионов с антропогенно трансформированной средой и нарушениями популяционных механизмов регуляции численности.

В XXI веке может стать актуальной микробиологическая опасность в сфере космической деятельности. Реальной угрозой развития заболеваний, не известных ранее, может стать целый комплекс факторов: непредсказуемость повеления микроорганизмов внутри космического корабля, возможность попадания новых видов микроорганизмов при замене экипажей, ослабление иммунитета у человека в уровнях невесомости и др.

Экологическая проблема — осложнение ситуации с экологией во всем мире, характеризуется нарушением естественных процессов в жизнедеятельности Земли (смена климата и т.д.).

Условно можно разделить экологические проблемы на две категории:

1. Экологические проблемы, которые связаны с взаимодействием природы и человека.

2. Экологические проблемы, которые связаны с влиянием человека на природу.

В конце прошлого века было сформулировано всего 7 главных экологических проблем:

1. Глобальное потепление. Повышение уровня Мирового океана, таяние ледников, аномальные температуры во все сезоны, выпадение осадков, окисление водных ресурсов.

2. Загрязнение водных ресурсов мира. В результате техногенных катастроф в воду попадает огромное количество вредных, токсичных веществ (нефть, химикаты и т.д.). В воду сбрасываются сточные воды, а также отходы от производства.

3. Разрушение озонового слоя Земли. Из-за покорения человеком космоса, авиаперелетов на большой высоте, а также промышленных отходов фреона образуются озоновые дыры.

4. Загрязнение воздуха. Связано с жизнедеятельностью человека (выхлопы от машин, выбросы от заводов, бытовой и промышленный мусор).

5. Загрязнение почвы.

6. Вырубка леса, опустынивание.

7. Выпадение кислотных дождей. Это и град, снег, туман и сильнокислотные дожди.

В современном мире экологические проблемы обострились. Теперь ученые-экологи выделяют 13 основных экологических проблем:

1. Загрязнение воздуха, воды и почвы. Деятельность человека в разных областях жизни привела к тому, что отходы от нее приходится сбрасывать в воду, почву. Воздух загрязняется человеком посредством использования им большого количества автомобилей и промышленных производств. Разливы нефти, а также других токсичных жидкостей, уничтожают флору и фауну целых регионов. Например, для побережья Черного моря уже стало традиционным «летнее нефтяное пятно». Часто в летний период на Черном море терпит крушение нефтяной танкер, в воду сбрасывается огромное количество нефти. Нефтяные разливы делают воду непригодной для купания, потребления в пищу, а морских обитателей просто убивает.

2. Глобальное потепление. Выбросы парниковых газов, жизнедеятельность человека влияют на изменения климата во всем мире. Каждый год Земля разогревается все сильнее, что влечет за собой таяние ледников, повышение уровня воды в океанах, резкую смену климата по всему миру. Из-за глобального потепления с лица Земли могут исчезнуть такие города как Амстердам, Басра, Новый Орлеан, Венеция. Климатическое зонирование также нарушится — под угрозой зона вечной мерзлоты в России, которая может перестать существовать из-за таяния ледников. Уничтожение вечной мерзлоты может привести к более серьезным последствиям для человека — пробуждению древних вирусов и микроорганизмов (чума, сибирская язва и т.д.).

3. Перенаселение. По данным на 2020 год на Земле проживает около 7,7 миллиардов человек. И эта цифра неуклонно растет! Перенаселение ведет к тому, что природные ресурсы Земли истощаются. 8 (и более) миллиардам человек будет не хватать запасов пресной воды, топлива, еды, что приведет к мировому голоду.

4. Истощение природных ресурсов. Так как человек для своей деятельности использует огромное количество природных ресурсов (нефть, газ, руда), не находя новые виды источников энергии, они истощаются.

5. «Мусорная проблема». Проблема утилизации отходов стоит очень остро в современном мире. Из-за перенаселения мусора на планете также становится больше. Заводы по переработке мусора строятся далеко не во всех странах, поэтому многие страны выбрасывают свои отходы в моря и океаны. А мусорные полигоны отравляют близлежащие населенные пункты. С переработкой мусора также возникают проблемы: некоторые виды упаковки невозможно переработать, а ядерные отходы опасно утилизировать для здоровья человека.

6. Уничтожение целых биологических видов, экосистем и т.д. Браконьерство, исследование новых территорией, урбанизация приводят к тому, что многие виды растений, животных исчезают с лица Земли. Также нарушаются многие биологические процессы (например, процессы опыления).

7. Вырубка лесов. Деревья являются ценным ресурсом, потому они не только используются в качестве строительного материала, но и вырабатывают кислород. Леса занимают всего 30% от всей суши, их численность с каждым годом сокращается. Не только из-за чрезмерной вырубки, но и из-за лесных пожаров.

8. Окисление вод океана. Углекислый газ, который производит человек, окисляет воды океанов. По прогнозам ученых к 2100 году кислотность океана составит 150%, что приведет к уничтожению всех моллюсков и планктонов.

9. Постепенное разложение озонового слоя. Выхлопные газы, загрязнение тяжелыми химическими веществами воздуха создают «дыры» в озоновом слое атмосферы. Озоновый слой чрезвычайно важен для человеческого существования: он сдерживает губительное влияние солнечных лучей и солнечной радиации. Дыры в озоновом слое Земли начали появляться очень часто, одна из самых больших появляется каждую весну над Антарктикой.

10. Нехватка пресной воды. Проблемы перенаселения, а также загрязнения водных ресурсов ставят под вопрос доступность пресной воды для всех людей на планете. Человек еще не придумал технологию, которая могла бы переработать соленую воду в пресную воду, поэтому проблема нехватки пресной воды стоит достаточно остро.

11. Урбанизация. Разрастающиеся города — это не всегда хорошая тенденция. Пару веков назад урбанизация была важна и нужна, но в современном мире города начинают забирать территории, пригодные для сельского хозяйства (вытесняются животные и растения из мест привычного обитания). Также рост городов способствует уничтожению сел и деревень, потому что молодые люди не остаются в местах рождения, а уезжают в города для того, чтобы найти больше возможностей для реализации.

12. Кислотные дожди. Загрязнение атмосферы ведет к тому, что в атмосфере формируются кислотные дожди (осадки, содержащие токсичные вещества). Обычно они формируются во время вулканической активности, в процессе сжигания топлива ископаемых, а также из-за гниения растительности (выделяет в атмосферу сернистый газ, а также оксиды азота).

13. Проблемы экологические ведут за собой проблемы здравоохранения. Загрязнение воды, почвы и воздуха вредит не только нашей планете, но и здоровью человека. Качество жизни людей падает в связи с загрязнением природы. Невозможно жить без последствий для здоровья, когда над твоим городом весит густой смог от производств или лесных пожаров. А глобальное потепление способствует активному распространению инфекционных заболеваний.

К основным причинам экологических проблем относят:

1. Бесконтрольное потребление в течение многих лет природных ресурсов, которое не всегда оправдано. К этому относят чрезмерную вырубку лесных массивов, добычу полезных ископаемых.

2. Промышленная революция. Создание новых заводов, промышленных производств обуславливает загрязнение окружающей среды.

3. Перенаселение планеты. Оно ведет к увеличению потребностей людей.

В развитых промышленно странах проблемы экологии связаны с индустриализацией, а в странах развивающихся они связаны с чрезмерным использованием природных ресурсов (к ним относится лес, почва, вода, полезные ископаемые).

Контрольные вопросы:

1. Какие загрязняющие вещества представляют наибольшую опасность для человеческой популяции и природных биотических сообществ?

2. Что такое тяжелые металлы? Приведите примеры.

3. В чем особенность воздействия радиации на организм человека?

4. Приведите примеры экологических проблем различных регионов РФ (на выбор).

5. Опишите пути решения глобальных экологических проблем.