Понятие загрязненности окружающей среды. Виды загрязнителей.

Загрязнение окружающей среды – это поступление в нее вредных веществ, которые наносят ущерб здоровью человека, неорганической природе, растительному и животному миру или стать помехой в той или иной человеческой деятельности.

Загрязнения можно разделить на природные, возникающие без участия человека (результаты извержений вулканов, ливней, ураганов, наводнений, селевых потоков) и антропогенные, возникшие в результате хозяйственной деятельности человека.

По источникам и видам загрязняющих веществ загрязнения делятся на механические, физические, химические, биологические и биотические.

Механические загрязнения (мусор) – это тела, не растворимые в воде, химически относительно инертные и занимающие площади на поверхности Земли – территории или акватории. В природе мусор не образуется. Мусор появился только как результат существования (бытовые отходы) и хозяйственной деятельности человека (промышленные отходы). Под мусорными свалками заняты колоссальные территории, которые могли бы быть пахотными землями. А поскольку пахотные площади, как уже было сказано ранее, на Земле ограничены, очевидно, что человечеству придется уже в ближайшее время освобождать территории, занятые под свалками, для более рационального их использования.

Физические загрязнения проявляются в отклонении от нормы физических свойств окружающей среды. В основном это разнообразные излучения, воздействующие на биосферу. К ним относятся звуковые волны (шумы и вибрации, превышающие естественный фон), различные виды электромагнитного излучения: радиоактивное, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое (свет), инфракрасное (тепло), микроволновое, а также радиоволны; источниками электромагнитного загрязнения являются и высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП).

Шумы негативно воздействуют не только на органы слуха, но и на нервную систему человека и животных. Уровень шума измеряется в децибелах; при достижении 90 децибел возможна потеря слуха, поэтому в городах наиболее оживленные автомагистрали стали защищать противошумовыми экранами. Исследования американских ученых последних лет показали, что постоянное использование плееров ухудшает слух и притупляет память.

Проблема радиоактивных загрязнений возникла в связи с захоронением радиоактивных отходов, появившихся в результате гонки ядерных вооружений, а также строительства атомных электростанций и атомного флота (аварии на этих объектах, из которых самой крупной была Чернобыльская катастрофа, также стали источниками радиоактивных загрязнений). Видимый свет является одной из форм загрязнения биосферы. Было замечено, что вблизи больших городов превышение уровня естественной освещенности негативно влияет на растения и животных, у которых «биологические часы» приспособлены к естественной смене дня и ночи; световое загрязнение может стать причиной их миграции.

К физическим загрязнениям биосферы относится также и тепловое (инфракрасное) излучение. Установлено, что сброс в водоем теплых сточных вод обусловливает его зарастание: уменьшается количество растворенного кислорода, в результате которого наблюдается мор рыбы и заболачивание водоема. Ранее уже было сказано про общее потепление климата Земли, которое осуществляется не только за счет «парникового эффекта», но и благодаря колоссальным промышленным тепловым выбросам в атмосферу.

Химическими загрязнениями можно считать все растворимые (или малорастворимые) в воде вещества, не входящие в естественные трофические цепи. Такие вещества можно условно разделить на неорганические и органические.

Неорганические загрязнения – это катионы тяжелых металлов (главным образом ртути, кадмия и свинца) и анионы – нитраты (растворимые соли азотной кислоты) и арсенаты (соединения мышьяка), а также газы – угарный, углекислый, оксиды серы и азота. Соединения ртути очень токсичны.

К органическим загрязняющим веществам относятся нефть и нефтепродукты, а также фторхлорорганические соединения. Нефть и нефтепродукты малорастворимы в воде и образуют на ней пленку, препятствующую кислородному обмену между водой и воздухом; в результате нефтяных разливов гибнут многие морские животные, рыбы и птицы; на суше нефтяные разливы приводят к деградации почвы и потере пахотных земель. Фторхлорорганические соединения являются весьма токсичными. Среди них наиболее опасными являются диоксины – хлорсодержащие ароматические соединения. Они образуются при взаимодействии хлора, используемого для дезинфекции питьевой воды, с органическими веществами. Пестициды – хлорсодержащие органические соединения, специально внесенные человеком в биосферу для борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Биологические загрязнения – привнесение в экосистему и размножение там чуждых ей видов организмов; чаще всего это болезнетворные и паразитарные микроорганизмы и вирусы, как существовавшие в минувшие века (чума, холера, бешенство и т.п.), так и появившиеся в последние годы (СПИД, атипичная пневмония, коровье бешенство, птичий грипп). Для борьбы с этими болезнями используют разработанный еще Луи Пастером метод прививок и сывороток; однако оборотной стороной повсеместного использования этого метода является потеря человеком естественного иммунитета.

Биотические загрязнения – это пищевые отходы, нечистоты, отмершие организмы, а также животные экскременты – отходы ферм и птицефабрик. Эти отходы должны применяться в качестве органических удобрений, но перед использованием следует провести их обеззараживание, что является весьма серьезной технологической проблемой. Иногда с талыми водами биотические загрязнения, которые не успели утилизировать, попадают в водохранилища. Перед подачей в водопроводную сеть санитарные службы проводят обеззараживание воды, но устранение запаха – очень трудная и не всегда успешно решаемая задача, и, зачастую, горожане весной получают воду с характерным фекальным запахом.

По масштабу воздействия на ОС различают загрязнения локальные (местного значения), региональные, трансграничные и глобальные. Локальные могут затрагивать предприятие, район города или сельской местности; региональные касаются определенного района (в основном это крупный город вместе с прилегающей к нему областью). Трансграничные загрязнения выходят за национальные границы государств или регионов (в странах с обширной территорией), глобальные – это общепланетарные загрязнения, охватывающие всю Землю (например, выбросы парниковых газов и фреонов, загрязнение Мирового океана).

Последствия загрязнения окружающей среды:

1. Ухудшение качества окружающей среды.

2. Образование нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств при добыче и заготовке человеком сырья и материалов, которые превращаются в безвозвратные отходы, рассеиваемые в биосфере.

3. Необратимое разрушение не только отдельных экологических систем, но и биосферы в целом, в том числе воздействие на глобальные физико-химические параметры окружающей среды.

4. Потери плодородных земель, снижение продуктивности экологических систем и в целом биосферы.

5. Прямое или косвенное ухудшение физического и морального состояния человека – главной производительной силы общества.

Таким образом, само существование человека, а также его разнообразная хозяйственная деятельность вносят в биосферу большое количество несвойственных для нее загрязнений, негативно влияющих на ее функционирование.

Тема 12. Социально-экологические проблемы современности и устойчивое развитие

12.1. Проблемы урбанизации.

12.2. Проблемы энергетического кризиса и пути их решения.

12.3. Мировая продовольственная проблема.

12.1. Проблемы урбанизации.

Урбанизация (англ. urbanization, от латинских слов urbanus – городской, urbs – город), всемирно-исторический процесс повышения роли городов в развитии человечества, который охватывает изменения в размещении производительных сил, прежде всего в размещении населения, его социально-профессиональной, демографической структуре, образе жизни, культуре и т.д. Урбанизация – многомерный демографический, социально-экономический и географический процесс, происходящий на основе исторически сложившихся форм общества и территориального разделения труда. В более узком, статистико-демографическом понимании урбанизация – это рост городов, особенно больших, повышение удельного веса городского населения в стране, регионе, мире (так называемая урбанизация в узком смысле слова или урбанизация населения).

Развитие процесса урбанизации тесно связано с особенностями формирования городского населения и роста городов: естественным приростом самого городского населения, включением в городскую черту или отнесением в административное подчинение пригородных территорий (включая города, поселки и села); преобразованием сельских населенных пунктов в городские. Фактически рост городов происходит также за счет формирования более или менее широких пригородных зон и урбанизированных местностей. Условия жизни населения в этих районах все более сближаются с условиями жизни в больших городах – центрах тяготения этих зон (так называемые городские агломерации).

Проблема урбанизации стала для жителей Земли злободневной. Человечество достигло в своем развитии такого уровня потребления ресурсов и энергии, что экосистема планеты Земля может не выдержать такого давления.

Чтобы не случилось катастрофы, люди должны успеть урегулировать отношения планета - человек. Человек - это вид биологический и социальный.

Способ его существования на Земле - общество и сообщество. Люди живут в посёлках, малых и больших городах. Стремление к скоплению тоже не должно быть бесконечным. Если обратить внимание на график кривой нормального распределения, который описывает закон оптимума, то будет понятно, что, увеличение населения на ограниченных территориях приведёт к критическим условиям. Гиперконцентрация населения в крупных городах и мегаполисах свидетельствует о том, что ситуация уже носит критический характер, т. к. ресурсов и энергии явно на всех не хватает. Выход из этой ситуации нужно искать всем вместе.

Город представляет собой особый мир, особую среду обитания человека - городскую среду. Это сложное образование, продукт взаимодействия природы и человеческой деятельности. Расширяясь, города сливаются друг с другом, образуя агломерации. В результате чрезмерного разрастания городских агломераций появились гиперурбанизированные районы, которые известны как мегаполисы.

Взаимосвязь всех компонентов и явлений городской среды позволяет говорить о ней как об урбосистеме. Урбоэкосистемы соотносятся с конкретным местом в географическом пространстве. В жизни урбосистемы велика роль временного фактора. Урбосистемы - это системы открытые, управляемые. Важной особенностью урбосистем является их антропоцентризм.

Городские экосистемы гетеротрофны, т. к. доля солнечной энергии, фиксированная городскими растениями или солнечными батареями, расположенными на крышах домов, незначительна. Основные источники энергии для жизни города - это сжигаемые органические энергоносители (нефть, газ, уголь), а также гидро- и атомные электростанции.

Урбанизация, с одной стороны, улучшает условия жизни населения, с другой - приводит к вытеснению природных, естественных систем искусственными, загрязнению окружающей среды, повышению химической, физической и психической нагрузки на живые организмы. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды - атмосферу, растительность, почву, подземные воды, грунт и даже климат, а также электрическое, магнитное и другие физические поля Земли. Перепады температур, относительной влажности, солнечной радиации между городом и его окрестностями иногда соизмеримы с передвижением в естественных условиях на 20 град. По широте, причём изменение одних природных условий неизменно вызывает изменение других. По данным исследований, проведённых в Англии и США, большие города получают на 15% меньше солнечной радиации (и на 30% меньше ультрафиолетовых лучей в зимнее время), на 10% больше осадков, на 10% больше облачных дней, на 30% больше тумана летом и на 100% зимой. Съёмки из космоса дают сведения о физических полях, возникающих вокруг больших городов, в частности, отражательных (альбедо) и тепловых (температура, свет). Урбанизация - один из наиболее ярких феноменов современности. Её экологическую сущность можно раскрыть на следующем примере: урбанизированные территории занимают немногим более 1% площади земной суши, но концентрируют свыше 45% всего населения Земли, производят 80% внутреннего валового продукта, но при этом дают 80% всех выбросов в атмосферу и гидросферу.

В настоящее время 5,8 млрд. человек населения Земли оказывают на природу такое же по масштабам воздействие, какое могли бы оказать 50 млрд. людей каменного века, хотя расход пищи на одного человека остался примерно прежним.

Можно выделить три основные позиции в проблемах урбанизации:

1. Ёмкость среды и демографический взрыв человечества.

2. Энергообеспечение и альтернативные источники её получения.

3. Феномен урбанизации.