Типизация загрязнений

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ

В.И. Вернадским была выдвинута новая идея циви­лизации – концепция ноосферы. Цивилизация понимается как форма организации нового типа биосферы, т.е. как явление природы. В.И. Вернадский писал: «...цивилизация «куль­турного человечества» – поскольку она является формой органи­зации новой геологической силы, создавшейся в биосфере, – она не может прерваться или уничтожиться, большое природное явление, отвечающее исторически, вернее геологически, сложившейся ор­ганизованности биосферы». Цивилизация, по мнению В.И. Вер­надского, образует ноосферу Земли и вне связи с естественными условиями жизни не может быть понята.

Сегодня в сознании людей экология ассоциируется с теми проблемами, которые так ярко проявились в последние десятилетия в результате радикального преобразования природы. Экология не столько нау­ка, сколько метод мышления, образ жизни. В итоге глубокое экологическое сознание – это сознание духовное или религиозное.

Основные термины

Экология территорий –опережающая система управления, основанная на методах научного прогнозирования, которая позволяет обеспечивать достижение устойчивого согласованного развития системы «человек – общество – природа» как единого целого в рамках естественных природных объектов.

Промышленная экология – область знаний, изучающая воздействие про­мышленности и транспорта от отдельного предприятия и транс­портного средства до техносферы в целом на окружающую среду в целях ее охраны, а также обеспечение рационального природо­пользования и экологической безопасности населения.

Менеджмент – совокупность принципов, методов, средств и форм управления в условиях большой неопределенности, когда недостаточно информации, а последствия принятых решений предсказуемы с небольшой вероятностью. Основной чертой ме­неджмента является его комплексность, базирующаяся на ситуа­ционном подходе, стратегическом планировании и программно-целевом управлении.

Человеческий фактор – является решающим, так как качество проведения указанных мероприятий зави­сит от работников, выполняющих управленче­ские функции. Менеджер должен обладать ад­министративными навыками – уметь планировать работы и эффективно управлять всеми видами ресурсов (интеллектуаль­ными, материальными, финансовыми, трудовыми и т.д.)

Маркетинг– качественно новая философия производства и сбыта продукции и услуг в условиях развитой рыночной экономики в целях извлечения максимальной прибыли.

Основными функциями маркетинга являются:

- определение существующего и потенциального спроса по­купателя на товары и услуги посредством комплексного исследо­вания состояния рынка и перспектив его развития;

- организация научно-исследовательской деятельности по созданию новых образцов экологически чистой продукции, а также экологизация прежних моделей в соответствии с запросами потребителей;

- координация и планирование производства соответствую­щей продукции, инвестирование и финансирование природо­охранных мероприятий;

- определение наиболее эффективных форм и методов сбыта продукции;

- регулирование всей экономической деятельности с учетом экологических требований к транспортировке, упаковке и техни­ческому обслуживанию продукции.

Экологический менеджмент – совокупность принципов, мето­дов, средств и форм управления в области охраны окружающей среды, природопользования и обеспечения экологической безо­пасности.

Экологический менеджмент и экологический маркетинг – специальная область управления, заключающаяся в регулировании сознательного воздействия человека на природные про­цессы и объекты окружающей среды при условии устойчивого развития общества и сохранения природы. Под давлением общественного мнения в индустриально развитых странах к началу 80-х годов была создана система национального управления окружающей средой – национальный экологический менеджмент (НЭМ), который обеспечил значительное улучшение качества окружающей среды в промышленных регионах этих стран.

Однако на смену местным экологическим проблемам пришли глобальные: климатические изменения (потепление климата, разрушение озоносферы), загрязнение атмосферы, гидросферы и почв, в первую очередь из-за трансграничного переноса вредных веществ. К началу 90-х годов со всей очевидностью стало ясно, что с этими проблемами невозможно справиться, не создав сис­темы управления процессом охраны окружающей среды на миро­вом уровне, т.е. системы международного экологического ме­неджмента (МЭМ).

Типизация загрязнений

По характеру возникновения загрязнения подразделяют:

а) естественные загрязнения – возни­кают в результате природных, как правило, катастрофических процессов (например, мощное извержение вулкана, селевой по­ток и т.п.), вне всякого влияния человека на эти процессы;

б) антропогенные загрязнения – подразделяются на промыш­ленные, сельскохозяйственные и военные. Промышленные за­грязнения вызываются отдельно взятым предприятием или их совокупностью, а также транспортом. Сельскохозяйственные за­грязнения обусловлены применением пестицидов, дефолиантов и других агентов, внесением удобрений в количествах, не усваи­ваемых культурными растениями, сбросом отходов животновод­ства и другими действиями, связанными с сельскохозяйствен­ным производством. Военные загрязнения возникают в результате работы предприятий военной промышленности, транспортиров­ки военных материалов и оборудования, испытания образцов оружия, функционирования военных объектов и всего комплекса военных средств в случае ведения военных действий.

Различают загрязнения:

а)атмосферы – привнесение в воздух или образова­ние в нем химическими веществами или организмами физиче­ских агентов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям, а также образо­вание антропогенных физических полей;

б)гидросферы – поступление в воду загрязнителей в количествах и концентрациях, способных нарушить нормальные условия среды в значительных по размерам водных объектах;

в)почвы – привнесение и возникновение в почве но­вых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов, которые меняют ход почвообразователь­ного процесса (тормозят его), резко снижают урожайность, вызы­вают накопление загрязнителей в растениях (например, тяжелых металлов), из которых эти загрязнения прямо или косвенно (через растительные или животные продукты питания) попадают в организм человека.

г)космического пространства – общее засорение околоземного и ближнего космического пространства космиче­скими объектами. Наиболее опасно радиоактивное загрязнение из-за вывода на орбиты и разрушения ядерных реакторов, кроме того «космического мусора», который вносит помехи в нормаль­ное функционирование наземных радиотехнических и астроно­мических приборов.

По характеру воздействия загрязнения подразделяют:

а) первичное загрязнение – поступление в окружающую среду не­посредственно загрязнителей, образуемых в ходе естественных природно-антропогенных и чисто антропогенных процессов;

б) вторичное загрязнение– образование (синтез) опасных загряз­нителей в ходе физико-химических процессов, идущих непосред­ственно в окружающей среде. Так, из нетоксичных составляющих в некоторых условиях образуются ядовитые газы – фосген; фреоны, химически инертные у поверхности Земли, вступают в стра­тосфере в фотохимические реакции, вырабатывая ионы хлора, служащие катализатором при разрушении озонового слоя (экра­на) планеты. Отдельные реагенты такого взаимодействия могут быть неопасными.

По продолжительности воздействия загрязнения подразделя­ются на:

а) кратковременные;

б) долговременные.

По масштабу воздействия различают:

а) локальные загрязнения – охватывают не­большие территории, обычно вокруг промышленного предпри­ятия, населенного пункта и т.п. Выделяют точечные и распреде­ленные источники загрязнения;

б) региональные загрязнения – выявля­ются в пределах значительных пространств, но не всей планеты;

в) глобальные загрязнения – обнаруживаются в любой точке планеты да­леко от их источника, охватывают большие пространства с угрозой для жизнедеятельности большого количества людей и организмов.

По механизму воздействия загрязнения подразделяются на:

а) механические загрязнения – засорение среды агентами, оказы­вающими главным образом неблагоприятное механическое воз­действие на естественные и искусственные объекты;

б)физические загрязнения – связаны с изменением физических па­раметров среды: температурно-энергетические (тепловые), волно­вые (световые, акустические, электромагнитные), радиационные (радиационные, радиоактивные);

в)тепловые (термальные) загрязнения – обусловлены повышением температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов (продукты сгора­ния, выбрасываемые в дымовую трубу) и вод. Могут возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды (например, парниковый эффект – постоянное потепление кли­мата на планете в результате накопления в атмосфере углекислого и других газов (метана, фтор- и хлоруглеродов), которые анало­гично покрытию теплицы, пропуская солнечные лучи, препятст­вуют длинноволновому тепловому излучению уходить с поверх­ности Земли).

г) световые загрязнения – вызваны нарушением естественной ос­вещенности местности в результате действия искусственных ис­точников света и могут приводить к аномалиям в жизни растений и животных;

д)акустические загрязнения – связаны с превышением естествен­ного уровня шума и ненормальным изменением звуковых харак­теристик в населенных пунктах и других местах вследствие рабо­ты транспорта, промышленных установок, бытовых приборов, поведения людей или других причин;

е)электромагнитные загрязнения – возникают в результате изме­нения электромагнитных свойств среды (от линий электропере­дачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных ус­тановок и т.п.), приводят к изменениям в тонких клеточных и мо­лекулярных биологических структурах;

ж)радиоактивные загрязнения – обусловлены превышением естест­венного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Их последствием является радиационное загрязнение, вызванное действием ионизирующих излучений;

з)биологические загрязнения – вызваны проникновением (естест­венным или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические установки видов организмов, чуж­дых данным сообществам и установкам и обычно там отсутст­вующих. Выделяют биотические и микробиологические загряз­нения;

и)биотические (биогенные) загрязнения – связаны с распростране­нием определенных, как правило нежелательных с точки зрения людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и т.п.) на тер­ритории и (или) акватории, где они ранее не наблюдались;

к)микробиологические (микробные) загрязнения возникают из-за появления в среде необычно большого количества микроорга­низмов, связанного с массовым их размножением в средах, изме­ненных в ходе хозяйственной деятельности человека.

БИОСФЕРА ЗЕМЛИ

Одним из фундаментальных положений современной биологии является констатация - живые системы реагируют на изменения внешних и внутренних условий и динамически возоб­новляют свою структуру, электрохимический состав, свойства. Жизнь в упрощенном виде можно рассматривать как процесс воспроизводства частиц-клеток. Ни одна попытка «саморождения» биологической клетки не увенчалась успехом. В этом особенность жиз­ни.

Микромир, живые существа и космические объекты обра­зуют единую природу и единое поле (В.И. Вернадский), связан­ные законами сохранения (Ньютон, Гельмогольц, Фарадей, Пастер), которые можно назвать гомеостазом в широком смысле этого слова. В отличие от неживых систем, у живых существ имеется пе­редаваемая по наследству цель - вечная жизнь, которая может быть бессознательной (передача генетического кода), инстинк­тивной (забота о потомстве) и осознанной (накопление и переда­ча знаний).

Биосфера Земли

Биосфера, по определению В. И. Вернадского, – наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios -жизнь). По последним данным, толщина биосферы 40-50 км. Она включает нижнюю часть атмосферы (до высоты 25-30 км), практически всю гидросферу (реки, моря и океа­ны) и верхнюю часть земной коры - литосферу (до глубины 3 км). В биосферу входит только верхняя часть земной коры, причем нижняя граница биосферы имеет нечеткий, расплывчатый харак­тер, поскольку распространенность живых организмов от грани­цы литосферы с атмосферой и гидросферой в глубь Земли резко уменьшается.

Отчетливая миграция жизни отмечается лишь до нескольких десятков метров, однако с подземными водами мик­роорганизмы достигают и значительно больших глубин – порядка 2-3 км. Известны единичные случаи обнаружения микроорга­низмов в нефтеносных водах и нефти, добытых при бурении с глубин около 4-5 км. Положение границы сильно зависит от гео­логического строения местности, гидрогеологических условий и геотермического градиента.

Ос­новным физическим фактором, определяющим границы дея­тельности микроорганизмов в земной коре, является температура. Подавляющее большинство организмов не выдерживают дли­тельного пребывания при температуре, близкой к 100 °С, поэтому нижней границей биосферы считают ту глубину, где температура близка к 100 °С. В действительности же распространение жизни ограничено не только температурными условиями, но и другими факторами и не всегда достигает предела, обусловленного возрас­танием температуры. Реальное положение нижней гра­ницы биосферы пока точно не установлено.

Важнейшими компонентами биосферы являются:

а) живое вещест­во (растения, животные и микроорганизмы);

б) биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные жи­выми организмами на протяжении геологической истории - ка­менный уголь, нефть, торф и др.);

в) косное вещество (горные поро­ды неорганического происхождения и вода);

г) биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т. е. осадочные породы, почвы, илы).

Представление о жизни как о сплошной «пленке» живого ве­щества, покрывающего Землю, сформировал в XVIII веке Ламарк, а в 1920-х годах советский биохимик В.И. Вернадский предложил научное обоснование биосферы. Он доказал, что все три оболоч­ки Земли связаны с живым веществом, которое непрерывно воз­действует на неживую природу.

Основной особенностью живого существа является, кроме клеточной деятельности и передачи информации, способ исполь­зования энергии. Живые существа улавливают энергию космоса в виде солнечного света, удерживают ее в виде энергии сложных органических соединений (биомассы), передают ее друг другу и трансформируют в другие виды энергии (механическую, электри­ческую, тепловую). Неживые вещества преимущественно рассеи­вают энергию. Живое вещество, биосфера, преобразует энергию Солнца в свободную энергию, способную совершать работу. Работа, производимая жизнью, состоит в переносе и перераспределении химических элементов в биосфере.

К особенностям функционирования живых существ относятся:

- способность к самовоспроизведению;

- способность образования полимерных оболочек, ограж­дающих живое вещество от косной среды;

- способность аккумулировать и передавать химическую энергию, а также осуществлять химические реакции в нормаль­ных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов, жизнь на Земле идеально экологична.

Биосфе­ра представляет собой единый организм. В жизни природы человек не является главной целью мироздания. Как писал знамени­тый английский философ XVII в. Фрэнсис Бэкон: «Мы не можем управлять природой иначе, как подчиняясь ей». Основные экологические принципы естественного устройства биосферы.

1. Биосфера использует внешние источники энергии, не вы­зывая загрязнения окружающей среды.

2. Биосфера использует вещество в основном в форме круго­воротов, не накапливая вредных отходов.

3. В биосфере существует огромное многообразие видов и биологических сообществ, при этом доминирующие виды отсут­ствуют, биосфера защищена от чрезмерной опасности со стороны внутренних факторов.