Защита окружающей среды

Проблема защиты окружающей среды одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в окружающую среду достигли огромных размеров и постоянно увеличиваются. Прирост производственного процесса пропорционален объему производства (dП / dt = П).

Объём промышленных выбросов «В» пропорционален объему производства т.е. В = П. Если характер технологического процесса остается приблизительно постоянным, то прирост выбросов пропорционален приросту производства (dВ = dП). Следовательно, dВ = Вdt ; dВ / В = dt.

Решение этого уравнения имеет вид

где К – постоянная;

t – годы;

В₀ – выбросы с начала отсчета.

Возрастание промышленных выбросов происходит по экспоненте (рис. 14.1).

Рис. 14.1. Кривая выбросов по годам

Если кривая выбросов В/Во в ближайшие годы не пойдет по пунктиру (рис. 14.1), то на планете может быть катастрофа: потенциальная мощь воздействия выбросов на среду обитания будет превышать могучие силы природы планеты, что может привести к уничтожению всего живого на земле.

Загрязнение окружающей среды происходит в трех направлениях: загрязнение атмосферы, водного бассейна и земли.

За последние 100 лет мощность выбросов СО₂ в атмосферу возросла в 30 раз, PВ - в 20 раз, SO₂ - в 15 раз.

Только за один час автомобили мира выбрасывают в атмосферу 600 Кт СО. Техносфера ежегодно поглощает из атмосферы 6 Гт кислорода, что в 14 раз больше, чем его расходуется на дыхание живых организмов, включая человечество.

Всего 15 % горожан живет в относительно чистых районах с допустимой ПДК вредных веществ. Приблизительно 68 % всех заболеваний связано с загрязнением атмосферы. Свыше 100 городов РФ выбрасывают в атмосферу вредные вещества, превышающие ПДК в 10 раз.

Резко увеличилось влияние на атмосферу парникового эффекта (потепление климата).Усиление парникового эффекта на 50 % обусловлено ростом концентрации СО₂, на 25 % – фреонов и на 25 % – СН₄. Эти соединения подобно стеклу пропускают лучистую энергию солнца к поверхности земли, но задерживают инфракрасное (тепловое) излучение земли, в результате чего температура поверхности земли повышается. Основной объём выбросов парниковых газов приходится на 20 стран в том числе: на США – 17,1 %, СНГ – 13,5 %, Китай – 8,1 %, Бразилию – 5,7 %.

Если количество СО₂ в атмосфере удвоится по сравнению с периодом 1955 года (что вероятно при существующей мощности выбросов СО₂ к 2030-2050 гг), то средняя температура на планете увеличится на 1,5-4,5°С по сравнению с современной (15 °С) и возникнет экологическая катастрофа (таяние ледников с глобальным затоплением материков планеты).

Большая угроза нависла над разрушением озонового слоя (тропосфера 11 км плюс стратосфера 39 км). Появились озоновые дыры над Антарктикой и Антарктидой. Основной вклад в разрушение озонового слоя производят соединения водорода, азота, хлора, фреона.

Уменьшение толщины слоя озона на 1 % (средняя толщина слоя озона, приведенная к плотности воды составляет 2,5 мм) приводит к увеличению потока губительного ультрафиолетового излучения на 2 %, а, следовательно, заболевания людей раком кожи - на 4 %. Кроме того, постоянное вымывание диоксидов серы и азота в тропосфере (серная и азотная кислоты, сульфаты и нитраты) ведет к образованию кислотных дождей. Сейчас это явление приняло широкомасштабный характер и приводит к существенному закислению природной среды. Средняя величина рН осадков над европейской территорией РФ – 4,5 - 5,1. В результате кислотных дождей происходит разрушение строений, окисление почвы, водоемов, исчезновение рыбы, заболевания людей, уничтожение растительности и т.д.

В целом воздействие окружающей среды на человека вызывает болезни – аллергию, бронхо - легочные заболевания, болезни почек, крови, слизистых оболочек, кожи, центральной нервной системы, гепатит, сердечно - сосудистые заболевания, потерю иммунитета, раковые болезни и т.д. Резко возросла детская смертность, рождение дебилов.

Таким образом, приведенные данные в области охраны окружающей среды позволяют сделать следующие выводы:

• глобальная проблема и региональные проблемы, связанные с загрязнением атмосферы, перекрываются;
• уровень возмущения атмосферы превышает допустимый (серьезным предупреждением всему человечеству могут служить такие факты, как уменьшение скорости поступления кислорода вследствие распада биоты суши и увеличение скорости его изъятия на хозяйственные нужды, а также рост числа заболеваний горожан из-за вдыхания ими загрязненного воздуха);
• развитие мирового сообщества по ранее выбранному пути перспективы не имеет, т.е. необходимо как можно быстрее выбрать иной путь развития;
• необходимо уже сейчас принимать эффективные действия, направленные на снижение уровня обратного воздействия отсроченных эффектов (изменение климата, разрушение озонового слоя).

Нам необходимо учитывать тот факт, что все мы вносим свой вклад в загрязнение атмосферы, все мы страдаем от этого, поэтому решение этой проблемы зависит от всех вместе и каждого в отдельности.

За последние годы резко ухудшилось состояние гидросферы. По гидробиологическим показателям 12 % водных объектов РФ можно отнести к условно чистым (фоновым), 32 % находятся в состоянии антропогенно-экологического напряжения (умеренно - чистые), остальные 56 % являются загрязненными.

Объём вод с различной степенью очистки, сбрасываемых в водотоки и водоемы всех видов составляет 90 % от всей забираемой воды. В Волге и других крупных реках тяжелых металлов в 100 раз больше ПДК. На побережье Балтийского моря проживает 80 млн. чел. В 1986г в Балтику было сброшено: 940 тыс. т. азота; 55 тыс. т. фосфора; 12 тыс. т. цинка; 4,5 тыс. т. ртути; 140 т. кадмия. Подсчитано, чтобы превратить Балтийское море в мертвую пустыню достаточно сбросить в его воды, 200 Кт нефти (1 т нефти растекается в водоеме на поверхности равной 12 кв. км.). Считается, что разлитая на поверхности воды нефть (сырая) на 35 % испаряется за 1 сутки, а оставшиеся 65 % за 10 лет. Вклад каждого из нас в загрязнение поверхности океана составляет около 1 т. Ежегодно в Мировой океан с поверхностным стоком попадает до 3 млн. т. фосфора. Ежегодная добыча соединений фосфора (в пересчете на элементарный фосфор) оценивается в 2 млн. т., а это ведет к ухудшению качества воды и смене обычной флоры на сине - зеленые водоросли. которые вызывают «цветение» пресных вод и выделяют токсины, причиняющие вред здоровью человека (желудочно-кишечные болезни, гепатиты, раковые заболевания). Раковые заболевания резко возрастают при хлорировании пресной воды, загрязненной фенолами: хлорированная вода на 20% увеличивает риск заболевания раком мочевого пузыря и почек; на 40 – 50 % раком желудка, кишечника и печени.

Человечество должно отказаться от идеи использования природных вод в качестве естественной крупномасштабной системы очистки сточных вод, в противном случае оно рискует остаться без резервов питьевой воды требуемого качества.

Подвижный баланс экологического равновесия не будет поддерживаться беспредельно, так как увеличивается процент распашки земель, с исчезновением животных, растений, увеличением эрозии, исчезновением ключей, ручейков, речек. Нарушается экологический процесс за счет строительства ГЭС, непродуманных мелиоративных работ в масштабах региона, страны.

В сельском хозяйстве для уничтожения вредителей полей применяют пестициды, но вредители быстро приспосабливаются к ядам.

В 1965 году устойчивых к ядам насекомых в РФ было 182 вида, а в 1978 году - 364 вида. В РФ применяется примерно 500 видов пестицидов, а умеем определять ПДК только у 50. Стало ясно: мы сами при массированном отравлении среды можем больше пострадать от пестицидов, чем наши враги. В этом подводит нас экологическая неграмотность. Вредители быстро размножаются, их поколения быстро сменяют друг друга, с вредителями предстоит долгая и упорная борьба с помощью новых методов. Окружающая среда резко «загрязняется» шумами промышленных предприятий, транспортом и т.д., электромагнитными полями отрицательно влияющими на состояние здоровья людей.

В настоящее время примерно 2% используется от природных богатств полезно, остальное - выбросы в атмосферу, водный бассейн, землю. На каждого человека приходится в год около 1,5 млн. химических соединений, а чтобы определить ПДК каждого соединения, группе разных специалистов требуется несколько лет. Сама среда даже синтезирует вещества из выбросов промышленного производства.