Здавалка
Главная | Обратная связь

Антропогенное загрязнение биосферы



За последние сто лет произошло резкое увеличение численности населения Земли и как следствие этого выросло промышленное производство, производство энергии и продуктов питания. В результате этого потоки вещества и энергии, обусловленные деятельностью человека, стали составлять заметную долю от общей величины биогенного круговорота, сопровождающиеся загрязнением биосферы.

 

 

 


Рис.5.1.

 

Особенность природных явлений и ресурсных циклов состоит в том, что они не оказывают отрицательного воздействия на природу даже в отдаленной перспективе.

Чтобы создать необходимую продукцию, получить энергию, сырье, человек находит и добывает природные ресурсы, перевозит их к местам переработки, производит из них предметы, которые в итоге используются или в виде средств производства, или в виде готовых изделий (здания, станки, машины, предметы быта и культуры)

Человек интенсивно трансформирует процессы круговорота всех химических элементов не только на уровне экосистем, но и на уровне биосферы и планетарном уровне в целом. Таким образом, человек вовлекает природные ресурсы в ресурсные циклы, которые называют техногенными.

Природно-техногенный ресурсный цикл состоит в обмене веществом, энергией и информацией между природой и обществом. На каждом его этапе (добыча, заготовка, транспортировка, переработка) неизбежны потери вследствие особенностей технологии и других причин и возвращение вторичного сырья в хозяйственный оборот или в виде неиспользуемых отходов в окружающую среду.

Источники загрязнения весьма разнообразны: среди них не только промышленные предприятия и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, намеренно вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от вредителей, болезней и сорняков. Среди ингредиентов загрязнения тысячи химических соединений, особенно металлы и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми по составу и характеру загрязняющих веществ. Так, углеводороды поступают в атмосферу и при сжигании топлива, и от нефтеперерабатывающей, и от газодобывающей промышленности.

Загрязнение - это не только выброс в природную среду вредных веществ. При отводе воды в естественные водоемы от систем охлаждения в них изменяется естественный режим температуры, что представляет собой тепловое загрязнение. Причем тепловое загрязнение это не обязательно увеличение температуры воды: возможно и ее понижение. Важно то, что меняется режим температуры. В качестве загрязнения можно рассматривать и отклонение от оптимальных параметров уровней шума и освещенности.

В некоторых случаях загрязнение принимает самые неожиданные формы. В свое время создание высокоэффективного ядохимиката для борьбы с вредителями растений дихлордифенилтрихлорэтана ДДТ было отмечено Нобелевской премией. Его мировое производство в течение почти 30 лет достигало ежегодно 100 тыс.т.; применение его спасало урожаи многих сельскохозяйственных культур, а также лесные насаждения. Препараты ДДТ создавали помехи в экосистемах для экономически вредных насекомых и животных, защищали урожаи, но сам ДДТ и некоторые его примеси в препаратах, помимо токсичности для теплокровных животных, способны прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Есть данные, что при попадании препаратов, близких к ДДТ, в воду в дозировке 0,014 части на миллион его содержание в планктоне составляет уже 5,0 частей на миллион, а в мышцах рыб-221 часть, т.е. возрастает более чем в 10 тыс. раз.

Источником комплекса помех являются шахтные отвалы и терриконы, на которых идут сложные физико-химические процессы с выделением вредных веществ в атмосферу, воду и почву.

Опасным источником загрязнения водоемов в США оказалась спортивная охота, и даже велась борьба за запрещение использования свинцовой дроби, так как водоплавающие птицы принимают ее за гравий и семена растений. Считается, что ежегодно США от отравления свинцом погибают 2,4 млн. водоплавающих птиц (примерно 2,5 % от всех перелетных), поскольку за охотничий сезон на дне водоемов остается около 3 тыс. т свинцовой дроби.

С экологических позиций спортивная охота на свободноживущих млекопитающих и птиц представляет собой активную форму воздействия на популяции, которую можно также рассматривать как комплекс помех, а значит, и загрязнения. Его образуют фактор беспокойства шум, запахи, нарушение оптимального баланса популяций, их численности и плотности, возрастной и половой структуры. Например, для популяции дикой утки одинаковые последствия наступают и в случаях изъятия большего числа особей, чем это возможно для ее полноценного воспроизводства (перепромысел), и в том случае если тростниковые заросли (места их гнездования), будут уничтожены или если местообитания утки и тростника окажется грязненным промышленными стоками, и если яйца в гнездах начнут уничтожаться хищниками.

Аналогично и для популяции осетровых рыб одинаковые последствия наступят в результате перепромысла, загрязнения отходами и перекрывания русла реки плотиной, не оборудованной рыбоходом. Все эти совершенно различные по происхождению и природе воздействия факторы имеют объединяющий их признак: они являются помехами в экологических системах и популяциях и ведут к одному и тому же результату - снижению продуктивности популяции, экосистемы, а далее и к их распаду.

Загрязнение среды - сложный многообразный процесс. Отходы производств оказываются обычно там, где их раньше не было. Многие из них химически активны и способны взаимодействовать с молекулами, входящими в состав тканей живого организма, или активно окисляться на воздухе. Понятно, что такие вещества оказываются ядами по отношению ко всему живому.

С экологических позиций загрязнение представляет собой комплекс помех в экосистемах, воздействующих на потоки энергии и информации в пищевых (энергетических) цепях.

Исторически сложилось так, что производство, т.е. превращение продуктов природы в общественно полезную продукцию, представляет собой открытую на входе систему, построенную в соответствии спринципом одноразового использования природных ресурсов, причем с каждым новым циклом воспроизводства данной продукции в него вовлекаются новые природные ресурсы. Эта система открыта и в самом процессе производства, и на выходе - человек выбрасывает на свалки подавляющую часть предметов потребления, утративших свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. Такой тип производства может существовать достаточно продолжительное время лишь в малых объемах. С ростом производства оно рано или поздно приходит в противоречие с общим принципом, на котором строится жизнь, - принципом рециркуляции.

Известно, что всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время, а часто и в настоящее время эксплуатировалась обществом за счет открытых производственных систем без учета степени воздействия на окружающую природную среду. Из века в век складывалась практика широкого использования способности атмосферы, почвы и гидросферы к самоочищению. Отходы производства и потребления выбрасывались в атмосферу, накапливались в почве и сбрасывались в гидросферу в расчете на то, что все они в итоге будут обезврежены и переработаны самой природой. Полагалось, что независимо от общей массы отходов они незначительны по сравнению с защитными ресурсами природы.

Количество отходов длительное время увеличивалось пропорционально росту производства и населения. Пока в качестве сырья широко использовались вещества растительного и животного происхождения (древесина, лен, хлопок, кожа, жиры и т.д.), образующиеся отходы вовлекались в естественный круговорот вещества, природа обеспечивала самоочищение. Например, загрязненная мылом сточная вода, сброшенная в реки, быстро очищается разлагающими организмами (редуцентами). При сжигании дров в атмосферу выбрасывается диоксид углерода (СО2), который усваивается растениями в процессе фотосинтеза. Внесенный в почву навоз и другие растительные и животные остатки, разлагаются с выделением диоксида углерода и питательных веществ (элементов N, Р, К), используемых растениями в процессе фотосинтеза. Микроорганизмы, существующие в естественной природной среде, в процессе биогеохимического цикла миграции вещества способны разлагать отходы естественного происхождения на элементарные химические соединения.

Иначе происходит превращение остатков и отходов веществ синтетического и минерального происхождения. Например, отходы синтетических моющих средств (стиральных порошков), не усваиваемые микроорганизмами, накапливаются в водоемах, куда они поступают вместе со сточными водами, загрязняют их. При сжигании нефтяного топлива (мазута) и каменного угля в атмосферу вместе с дымовыми газами, содержащими оксиды углерода (СО, СО2), выбрасывается оксид серы (SO2), который, взаимодействуя с влагой и кислородом воздуха, образует серную кислоту - возникают так называемые кислотные дожди.

Значительная часть химических веществ, выбрасываемых в биосферу, токсична, многие из них обладают канцерогенными и мутагенными свойствами.

Кроме первичных загрязнителей, поступающих в природу от предприятий, наблюдается эффект сенсибилизации - усиление техногенного воздействия при взаимодействии химических сбросов, выбросов или физических полей от разных предприятий. Некоторые вредные вещества промышленных отходов, которые попадают в биосферу, не нейтрализуются в биологическом круговороте и пребывают в нем, не распадаясь годами. Они нарушают природное равновесие, газовый, водный и геохимический режимы биосферы.

Для коренного изменения сложившейся ситуации необходимо коренным образом менять принципы природопользования, которые можно сформулировать следующим образом.

· Первый заключается в том, что вид продукции и соответствующий производственный процесс необходимо подбирать к сырью, для его комплексного использования.

· Второй принцип состоит в необходимости разработки последовательной цепочки производственных процессов, в которой отходы одного производства служили бы сырьем для другого Реализация второго принципа - по сути дела переход от открытой системы связей производства и окружающей среды к рециркуляционной системе.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.