Источники загрязнения окружающей среды. Виды загрязнений окружающий среды Загрязнения возникающие в результате деятельности человека называются

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.

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. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.

Наряду с загрязнением окружающей среды новыми для нее синтетическими веществами, большой ущерб природе и здоровью людей может нанести вмешательство в природные круговороты веществ за счет активной производственной и сельскохозяйственной деятельности, а также образования бытовых отходов.

Вначале деятельность людей затрагивала лишь живое вещество суши и почву. В 19 в., когда начала бурно развиваться индустрия, в сферу промышленного производства начали вовлекаться значительные массы химических элементов, извлекаемых из земных недр. При этом воздействию стала подвергаться не только наружная часть земной коры, но также природные воды и атмосфера.

В середине 20 в. некоторые элементы стали использоваться в таком количестве, которое сопоставимо с массами, вовлеченными в природные круговороты. Низкая экономичность большей части современной индустриальной технологии привела к образованию огромного количества отходов, которые не утилизируются в смежных производствах, а выбрасываются в окружающую среду. Массы загрязняющих отходов столь велики, что создают опасность для живых организмов, включая человека.

Хотя химическая промышленность не является главным поставщиком загрязнений (рис. 1), для нее характерны выбросы, наиболее опасные для природной среды, человека, животных и растений (рис. 2). Термин «опасные отходы» применяют к любого рода отходам, которые могут нанести вред здоровью или окружающей среде при их хранении, транспортировке, переработке или сбросе. К ним относятся токсичные вещества, воспламеняющиеся отходы, отходы, вызывающие коррозию и другие химически активные вещества.

В зависимости от особенностей циклов массообмена загрязняющий компонент может распространяться на всю поверхность планеты, на более или менее значительную территорию или иметь локальный характер. Таким образом, экологические кризисы, являющиеся результатом загрязнения окружающей среды, могут быть трех сортов – 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». Проблема нарушения глобального цикла массобмена углерода уже переходит из области экологии в экономические, социальные и, в конце-концов, политические сферы.

В декабре 1997 в г. Киото (Япония) был принят Протокол к рамочной конвенции Организации объединенных наций об изменении климата (датированной маем 1992) (). Главное в Протоколе – количественные обязательства развитых стран и стран с переходной экономикой, включая Россию, по ограничению и снижению выбросов парниковых газов, прежде всего СО 2 , в атмосферу в 2008–2012. У России разрешенный уровень выбросов парниковых газов на эти годы – 100% от уровня 1990. Для стран ЕС в целом он составляет 92%, для Японии – 94%. У США предполагалось 93%, однако эта страна отказалась участвовать в Протоколе, поскольку снижение выбросов углекислого газа означает понижение уровня выработки электроэнергии и, следовательно, стагнацию промышленности. 23 октября 2004 Государственная Дума России приняла решение о ратификации Киотского Протокола .

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. Техногенные оксиды серы распределяются неравномерно и наносят ущерб отдельным районам. За счет переноса воздушных масс они зачастую пересекают границы государств и оказываются на территориях, удаленных от индустриальных центров.

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 локальных характер, они затрагивают многих людей, компактно поживающих на таких территориях. Кроме того, наносится ущерб окружающей природе.

Одним из основных загрязнителей окружающей среды является сельскохозяйственное производство. В систему круговорота химических элементов искусственно вводятся значительные массы азота, калия, фосфора в виде минеральных удобрений. Их избыток, не усвоенный растениями, активно вовлекается в водную миграцию. Накопление соединений азота и фосфора в природных водоемах вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов и загрязнение их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Кроме того, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышение концентрации этого элемента в сельскохозяйственных продуктах питания и питьевой воде. Это может вызвать серьезные заболевания людей.

В качестве примера, показывающего изменения структуры биологического круговорота в результате деятельности человека, можно рассмотреть данные для лесной зоны европейской части России (таблица). В доисторические времена вся эта территория была покрыта лесами, сейчас их площадь уменьшилась почти вдвое. Их место заняли поля, луга, пастбища, а также города, поселки, транспортные магистрали. Уменьшение общей массы некоторых элементов за счет общего уменьшения массы зеленых растений компенсируется внесением удобрений, которое вовлекает в биологическую миграцию значительно больше азота, фосфора и калия, чем естественная растительность. Вырубка леса и распашка почв способствуют усилению водной миграции. Таким образом, существенно увеличивается содержание соединений некоторых элементов (азота, калия, кальция) в природных водах.

Загрязнителями воды являются и органические отходы. На их окисление расходуется дополнительное количество кислорода. При слишком низком содержании кислорода нормальная жизнь большинства водных организмов становится невозможной. Аэробные бактерии, которым необходим кислород, также погибают, вместо них развиваются бактерии, использующие для своей жизнедеятельности соединения серы. Признаком появления таких бактерий является запах сероводорода – одного из продуктов их жизнедеятельности.

Среди многих последствий хозяйственной деятельности человеческого общества особое значение имеет процесс прогрессирующего накопления металлов в окружающей среде. К наиболее опасным загрязнителям относят ртуть, свиней и кадмий. Существенное воздействие на живые организмы и их сообщества оказывают также техногенные поступления марганца, олова, меди, молибдена, хрома, никеля и кобальта (рис. 3).

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 загрязнением атмосферы являются: строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций.

Большую роль в защите окружающей среды от химических загрязнений начинает играть международное сотрудничество. В 1970-е в озоновом слое, защищающем нашу планету от опасного действия ультрафиолетового излучения Солнца, было обнаружено снижение концентрации О 3 . В 1974 установили, что озон разрушается под действием атомарного хлора. Одним из основных источников хлора, попадающего в атмосферу, являются хлорфторпроизводные углеводородов (фреоны, хладоны), используемые в аэрозольных баллонах, холодильниках и кондиционерах. Разрушение озонового слоя происходит, возможно, не только под действием этих веществ. Тем не менее, были предприняты меры по уменьшению их производства и использования. В 1985 многие страны договорились о защите озонового слоя. Обмен информацией и совместные исследования изменений концентрации атмосферного озона продолжаются.

Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоемы, включает установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, уменьшение сбросов промышленных предприятий за счет применения замкнутых циклов. Снижение опасности загрязнения нефтью возможно путем повышения надежности танкеров.

Для предотвращения загрязнения поверхности Земли нужны предупредительные меры – не допускать засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, нужна санитарная очистка почвы и территории населенных мест, где такие нарушения были выявлены.

Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде.

Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов.

Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды.

Елена Савинкина

С каждым годом на нашей планете остается все меньше мест, претендующих на звание «экологически чистых». Активная деятельность человека приводит к тому, что экосистема постоянно подвергается загрязнениям, и это продолжается на протяжении всего существования человечества. Однако в последние десятилетия проблемой физического загрязнения заинтересовались ученые из разных стран. Многочисленные инициативные группы бьются над выяснением причин резкой смены климата на планете и теми последствиями для всего живого, которые она приносит. К сожалению, полностью остановить физическое загрязнение человек на данном этапе своего развития не может. Но если в ближайшее время его степень не снизится, можно будет говорить о глобальной катастрофе, которая в первую очередь отразится на всех людях. Сегодня мы очень обстоятельно поговорим о физическом типе загрязнения окружающей среды, наносящем огромный вред природе и всем живым организмам на нашей Земле.

Терминология вопроса

Можно сказать, что вся история существования человека связана с загрязнением окружающей среды. Так сложилось, что еще на заре цивилизации люди стали вносить в природу те или иные элементы, загрязняющие ее.

Экологи более глубоко рассматривают этот вопрос. Они утверждают, что любое привнесение в окружающую среду чуждых ей элементов не просто остается в ней, а начинает взаимодействовать с устоявшейся экосистемой. А это приводит к серьезным изменениям. Их последствиями могут быть вымирание некоторых видов животных, смена мест их обитания, мутации и так далее. Достаточно заглянуть в Красную книгу, чтобы понять, насколько изменилась окружающая среда за несколько веков.

Однако нельзя сказать, что все эти перемены были вызваны только физическими видами загрязнения. В науке существует разделение на природные и физические загрязнители. К первой группе можно смело отнести любые катаклизмы и стихийные бедствия. К примеру, извержение вулкана вызывает тонн пепла и газа, что моментально сказывается на окружающей среде. К таким загрязнениям можно отнести наводнения, цунами и другие природные явления. Несмотря на их разрушительные действия, со временем экосистема приходит в равновесие, так как обладает способностью к саморегуляции. Чего нельзя сказать о вмешательстве человека в окружающую среду.

Согласно принятой терминологии, к физическому загрязнению относятся побочные человека, вызванные техническим прогрессом. Конечно, никто не станет спорить, что за последние годы технологии шагнули далеко вперед, сделав наш быт более комфортным. Но кто знает истинную цену этого прогресса? Пожалуй, только экологи, пытающиеся выяснить степень физического загрязнения воды или, например, воздуха. Причем, несмотря на многочисленные исследования, точных данных о масштабе бедствия у ученых пока еще нет.

Очень часто физический тип загрязнения называют еще «антропогенным». В нашей статье мы будем использовать оба термина в равной степени. Поэтому читатель должен понимать, что антропогенные загрязнения - это те же изменения, внесенные в окружающую среду человеком в процессе его хозяйственной деятельности.

Виды антропогенных загрязнений

Для того чтобы понять, насколько сильно человек влияет на природу, необходимо иметь представление не только о физическом типе загрязнения окружающей среды, но и о его классификации. Ученые подходят к данному вопросу очень серьезно и на данный момент выделяют несколько довольно объемных групп, раскрывающих все изменения, внесенные в экосистему человеком.

Так что же нужно понимать под термином «загрязнения физические»? Химические и биологические многие люди называют в первую очередь. Однако это далеко не весь список, входящий в наш термин. К сожалению, он гораздо более широк и разнообразен. К физическим загрязнениям относятся следующие виды:

• тепловое;
• световое;
• шумовое;
• электроманитное;
• радиоактивное (радиационное);
• вибрационное;
• механическое;
• биологическое;
• геологическое;
• химическое.

Внушительный список, не правда ли? При этом виды физического загрязнения среды периодически пополняются новыми позициями. Ведь наука тоже не стоит на месте и с каждым очередным открытием о нашей планете приходит осознание того вреда, который люди регулярно наносят природе.

Тепловое загрязнение

Тепловое - это наиболее распространенное и масштабное физическое загрязнение, вызванное хозяйственной деятельностью человечества. Его очень долго не рассматривали всерьез и только после того, как ученые заговорили о парниковом эффекте и неуклонном росте температуры на планете, мировое сообщество стало задумываться о данной проблеме.

Однако она уже успела затронуть практически каждого человека, живущего в мегаполисе либо около него. А это, как показывает практика, большая часть людей на нашей Земле. Факторами физического загрязнения данного вида, вызвавшими изменения в окружающей среде, в первую очередь стали городские коммуникации, подземное строительство и деятельность промышленных предприятий, выбрасывающих в атмосферу тонны газа, дыма и вредных веществ.

В связи с этим на территории городов существенно повысилась средняя температура воздуха. Для людей это грозит серьезными последствиями, которые практически каждый городской житель в той или иной мере ощущает на себе. Дело в том, что повышение температуры вызывает смену влажности и направления ветра. В свою очередь данные изменения делают холодные дни в мегаполисе еще холоднее, а жару просто невыносимой. Помимо банального дискомфорта это вызывает у людей нарушение теплоотдачи, что в хронической стадии провоцирует проблемы с кровообращением и дыханием. Также становится невольной причиной диагностирования у довольно молодых людей артрозов и артритов. Ранее эти болезни считалась уделом пожилых людей, сейчас же заболевание заметно молодеет.

Световое загрязнение

Физическое загрязнение окружающей среды, вызванное нарушением освещенности, многим людям кажется незначительным и не приносящим большого вреда. Но это мнение ошибочно и может дорого стоить в первую очередь самому человеку.

Источниками физического загрязнения данного типа служат:

• иллюминации в мегаполисах в ночное время суток;
• направленные мощные источники света;
• освещение, устремленное в небо;
• групповые иллюминации, сосредоточенные в одном месте и часто меняющие интенсивность свечения.

С подобными проблемами знаком каждый житель города, ведь они являются неотъемлемой частью технического прогресса. Однако они полностью меняют естественные биоритмы всего живого, попадающего в диапазон действия загрязнения.

Так как человек является частью природы, то и его жизнь подчинена определенным биоритмам. Яркий свет в ночное время, сопровождающий горожанина повсюду, сбивает его внутренние часы и организм перестает понимать, когда необходимо спать и бодрствовать. Это приводит к постоянным бессонницам, депрессиям, раздражительности, синдрому хронической усталости и другим расстройствам нервной системы. Некоторые из них в дальнейшем развиваются в психологические проблемы, становящиеся причиной роста самоубийств. К сожалению, это типичная картина для современных городов.

От светового загрязнения страдают все живые организмы, но особенно обитатели водоемов. Обычно под воздействием постоянного источника света вода начинает мутнеть. Это снижает проницаемость солнечных лучей в дневное время, в итоге нарушается фотосинтез растений и биологические ритмы других обитателей прудов и озер. Часто это приводит даже к гибели водоема.

Шумовые загрязнения

Физическое загрязнение, вызванное шумом, медики считают наиболее опасным для человека. Его источником становится практически все, что окружает нас в городе: транспорт, общественные места, бытовые приборы, навязчивая реклама и так далее.

Уже давно были выведены допустимые меры шума, безопасные для человека и других живых организмов:

• в жилых помещениях днем должно быть не более сорока децибелов, ночью - не более тридцати;
• в производственных помещениях и на других рабочих местах допустимый диапазон колеблется между пятьюдесятью шестью и восемьюдесятью децибелами.

Шум в 90 дБ считается для человека крайне раздражающим. Этот эффект имеет неприятное свойство накапливаться в организме, незаметно вызывая ослабления слуха, психические расстройства, заболевания сердечно-сосудистой и нервной системы. И это еще далеко не весь список проблем, которые приносит с собой шумовое загрязнение в городах.

Примечательно, что больший вред наносит организму шум с резкими изменениями громкости. Однако именно с ним чаще всего сталкиваются жители мегаполисов. Ведь в многоквартирных домах постоянно хлопают двери, происходят ссоры между соседями и лают собаки. А все это отлично слышно через тонкие стены с плохой звукоизоляцией.

Сегодня ученые всерьез говорят о шумовой болезни, которая приводит к полной разбалансировке организма, сопровождающейся многочисленными симптомами. К самым распространенным можно отнести:

• повышенную потливость;
• похолодание конечностей;
• тупую головную боль;
• снижение аппетита;
• усиливающуюся раздражительность и агрессивность;
• проблемы с концентрацией внимания;
• нарушения сна.

Побочным явлением шумовой болезни врачи считают Ею страдает большая часть жителей крупных городов. При полной звуковой изоляции человек испытывает тревогу, панику, растерянность, слабость и угнетение интеллектуальной деятельности.

Электромагнитное загрязнение

Все мы находимся в окружении различных электрических приборов и сооружений, генерирующих электромагнитные поля. Думаем, многим известно, что холодильники, микроволновые печи, телевизоры и другие бытовые приборы создают в нашем доме дополнительные электромагнитные поля, оказывающие влияние на здоровье всех членов семьи.

Однако вовсе не они являются главными примерами физического загрязнения данной категории, ведь в первую очередь речь стоит вести о высоковольтных линиях, телевизионных и радиолокационных станциях, электротранспорте и так далее. Все промышленные объекты, без которых мы не мыслим своей жизни, создают электромагнитные поля, опасные для любого биологического вида.

В зависимости от интенсивности излучения это влияние может быть физически неощутимым либо вызывать ощущение тепла неопределенной локации и даже чувство жжения. Данное воздействие приводит к сбою в работе центральной нервной системы любого биологического вида, а также эндокринной системы. В свою очередь эти проблемы снижают потенцию и сводят практически к нулю возможность зачать и произвести на свет здоровое потомство.

Мировое научное сообщество склонно списывать на электромагнитное загрязнение обострение целого ряда заболеваний, которые ранее диагностировались гораздо реже:

• психические расстройства;
• синдром внезапной смерти у грудных детей;
• болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Так ли это, ученым еще предстоит выяснить, однако то, что в последние годы здоровье городских жителей заметно ухудшилось, могут подтвердить абсолютно разные источники.

Радиоактивное и радиационное загрязнение

К физическому типу загрязнения относятся и радиоактивные источники. Развитие атомной энергетики привело к технологическому прорыву, но одновременно стало причиной мощнейшего загрязнения, площадь которого с течением времени только увеличивается в разных странах мира.

Ученые утверждают, что радиационный фон планеты неуклонно повышается и в этом повинен именно человек, пытающийся поставить атом себе на службу. К примеру, в процессе испытаний ядерного оружия происходит выброс радиационных аэрозолей. В дальнейшем они оседают на поверхность земли, формируя дополнительный источник опасного излучения для биологических видов.

Люди активно используют атом в энергетике, что приводит к образованию большого количества которые не всегда правильно утилизируются. Параллельно образуются склады отслужившего свой срок оборудования АЭС и захоронения ядерного топлива. Ну и, естественно, наибольшую опасность для экосистемы представляют аварии на атомных электростанциях.

Самой разрушительной является авария в Чернобыле, ее последствия до сих пор дают знать о себе и селами, заболеваниями и мутациями. А вот чем обернется человечеству разрушение реактора на Фукусиме, еще только предстоит выяснить будущим поколениям.

Вибрационное загрязнение

Вибрационное физическое загрязнение среды встречается повсеместно. Оно вызывается разночастотными колебаниями, действующими не только на живые организмы, но и металлические и другие конструкции.

Причиной подобного загрязнения служат объекты, созданные человеком для облегчения тех или иных действий. Это могут быть насосные и охлаждающие станции, турбины либо виброплощадки. В нескольких километрах от этих сооружений вибрационное загрязнение отличается очень высоким фоном. Поэтому большинство зданий подвержено разрушениям. Вибрация распространяется по металлическим конструкциям, что приводит к неравномерной усадке сооружения. Зачастую нарушается баланс всех инженерных систем, и в дальнейшем возникает опасность внезапного обрушения. При этом внутри объекта могут находиться люди.

Вибрация оказывает влияние и на человеческий организм. Она препятствует нормальной жизнедеятельности. Люди не могут работать и отдыхать в обычном режиме, что приводит к различным заболеваниям. Первой страдает нервная система, а в дальнейшем организм доходит до стадии полного истощения.

Также влияет вибрационное загрязнение и на животных. Экологи утверждают, что они обычно стараются покинуть опасную зону. А это иногда приводит к уменьшению популяции и гибели целых видов живых организмов.

Механическое загрязнение

Ученые долгие годы бьют тревогу по поводу физического загрязнения окружающей среды этой категории. Оно считается крайне коварным, а его последствия до сих пор сложно предсказать в полном объеме.

На первый взгляд трудно увидеть большую опасность в выбросе пыли в атмосферу, свалке, заболачивании либо осушении некоторых территорий. Однако в масштабах планеты эти действия выглядят совсем иначе. Они приводят к широкому спектру экологических проблем, влияющих на каждого человека и любой биологический вид, обитающий на Земле.

К примеру, многие ученые считают именно механическое загрязнение окружающей среды причиной частых пылевых бурь и исчезновения водоемов на территории Китая. Сегодня практически каждая страна борется с рядом проблем, вызванных этим видом вмешательства человека в экосистему. Однако прогнозы экологов неутешительны - в ближайшие годы человечество столкнется с еще более масштабными экологическими бедствиями, вызванными бездумной хозяйственной деятельностью людей.

Биологическое загрязнение

Такие физические виды загрязнений, как биологические, могут при неудачном стечении обстоятельств стать причиной эпидемии и массового мора людей и животных. Ученые делят эту категорию на два вида, каждый из которых представляет опасность для человека:

• Бактериальное загрязнение. Оно провоцируется микроорганизмами, привнесенными в экосистему извне. Источником служат плохо очищенные канализационные стоки, промышленные сбросы в водоемы и их банальное загрязнение. Все это может вызвать вспышку холеры, гепатита и других инфекций. Помимо этого, под категорию бактериального загрязнения попадает и вынужденное переселение каких-либо видов животных в новую среду обитания. При отсутствии естественных врагов этого вида подобные действия могут вызвать непредвиденные последствия.
• Органическое загрязнение. Данная категория идентична предыдущей, но загрязнение происходит веществами, провоцирующими гниение. В итоге водоем может быть полностью загублен, а процесс брожения вызвать развитие болезнетворных бактерий.

При биологическом загрязнении страдает вся экосистема, попавшая в зону заражения. Причем оно имеет способность расширяться до масштабов настоящей катастрофы.

Геологическое загрязнение

Человек активно и уверенно хозяйствует на земле. Ее недра интересуют людей в качестве сокровищницы с полезными ископаемыми, и их разработка ведется с колоссальным размахом. Параллельно человечество постоянно занимает новые земли под строительство, вырубает леса, осушает водоемы, всеми своими действиями нарушая экосистему.

В результате рельеф местности начинает меняться и образуются оползни, провалы, подтопления в тех местах, где этого трудно было ожидать. Подобные ситуации практически невозможно предвидеть, а ведь геологическое загрязнение может привести к гибели целых городов. Они, к примеру, могут полностью уйти под землю, что уже не редкость в современном мире.

Химическое загрязнение

Данная категория относится к тем, которые наиболее быстро оказывают свое влияние на экосистему. Химические элементы, выброшенные в атмосферу промышленными предприятиями, транспортом или попадающими в почву в результате сельскохозяйственной деятельности, имеют свойство накапливаться в биологических видах и вызывать нарушения в их развитии.

К самым опасным химическим соединениям относятся тяжелые металлы и синтетические соединения. В небольших количествах они не оказывают сколько-нибудь заметного воздействия на организм, но накапливаясь в нем, становятся причиной ряда серьезных заболеваний. Усугубляется их действие при передаче по пищевой цепочке. Растения вытягивают вредные соединения из почвы и воздуха, травоядные получают их из пищи в уже большей дозе, а хищники, стоящие в конце этой цепи, могут уже погибнуть от предельной концентрации химических соединений. Ученым известны случаи, когда животные массово погибали именно из-за накопленных опасных веществ.

Экосистема - это очень хрупкий организм, в котором все части целого связаны между собой невидимыми нитями. Загрязнение окружающей среды в одной точке мира нарушает природное равновесие в другой. И в первую очередь это сказывается на человеке. Поэтому стоит серьезно заняться проблемой антропогенного загрязнения или в будущем нашим потомкам достанется пустая и негостеприимная планета.

В результате антропогенной деятельности окружающая среда поддается загрязнению различных видов. Это существенно влияет не только на жизнь людей, но и на состояние климата, флоры, фауны, приводит к печальным последствиям. Основной источник загрязнения – это изобретения людей:

• автомобили;
• электростанции;
• ядерное оружие;
• промышленные предприятия;
• химические вещества.

Все, что имеет не естественное, а искусственное происхождение, влияет на здоровье людей и экологию в целом. Даже предметы первой необходимости, такие как еда и одежда, сейчас не обходятся без инновационных разработок с применением химических веществ.

На сегодняшний день изобретено множество машин и технических средств, которые при своей работе создают шум. Это транспорт и спецтехника, оборудование предприятий и многое другое. В результате автомобили, поезда, станки издают огромное количество звуков, которые раздражают слух людей и животных. Также неприятные шумы могут издаваться естественным путем – грозы, вулканы, ураганы. Все это вызывает звуковое загрязнение и влияет на здоровье людей, вызывает головную боль, проблемы с сердечнососудистой системой и проблемы со слуховым аппаратом. Кроме потери слуха, это может привести к инсульту или же к инфаркту.

Загрязнение атмосферы

Ежедневно в атмосферу поступает огромное количество выбросов и парниковых газов. Больше всего воздух загрязняют выхлопные газы автомобилей, а легковых машин в городах с каждым годом становится больше. Еще один источник загрязнения атмосферы – это промышленные предприятия:

• нефтехимические;
• металлургические;
• цементные;
• энергетические
• угледобывающие.

В результате загрязнения воздуха разрушается озоновый слой Земли, который защищает поверхность от прямых солнечных лучей. Ухудшается состояние экологии в целом, так как молекулы кислорода необходимы для жизненных процессов всем живым организмам.

Загрязнение гидросферы и литосферы

Загрязнение воды и почвы – это еще одна глобальная проблема. Она достигла таких масштабов, что в негодное состояние пришли не только воды рек и озер, но море и океанов. Наиболее опасные источники загрязнения водоемов следующие:

• сточные воды – бытовые и промышленные;
• выброс мусора в реки;
• разлив нефтепродуктов;
• гидроэлектростанции и плотины.

Земля загрязняется и водой, и агрохимикатами, продуктами промышленных предприятий. Особую проблему составляют мусорные свалки и полигоны, а также захоронения радиоактивных веществ.

Наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение, с которым связаны так или иначе основные острейшие экологические ситуации. Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов, энергии (в виде звуковых волн, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и других форм жизни.

Загрязнитель – это вещество, физический фактор, биологический вид, находящиеся в окружающей среде в количестве, выходящем за пределы их естественного содержания в природе. Иными словами загрязнитель – это все то, что не в том месте, не в то время, не в том количестве присутствует в окружающей среде.

Любое вещество или фактор может стать загрязнителем при определенных обстоятельствах. Например, катионы натрия необходимы организму для поддержания электролитического равновесия, проведения нервных импульсов, активизации пищеварительных ферментов. Однако в больших количествах соли натрия ядовиты; так, 250 г поваренной соли является летальной дозой для человека.

Последствиями загрязнений любого типа могут стать:

– нарушение систем жизнеобеспечения на локальном, региональном, глобальном уровнях: изменение климата, снижение естественной скорости круговорота веществ и энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ;

– вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые перерождения клеток;

– нанесение ущерба растительности и животному миру; снижение продуктивности лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на животных, что приводит к их вымиранию;

– нанесение ущерба имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, зданий, памятников;

– неприятное и эстетически неприемлемое воздействие: неприятный запах и вкус, уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение одежды.

Загрязнение природной среды можно контролировать на входе и выходе. Контроль на входе препятствует проникновению потенциального загрязнителя в окружающую среду или резко сокращает его поступление. Например, примеси серы могут быть удалены из угля до его сжигания, что предотвратит или резко снизит появление в атмосфере диоксида серы, вредного для растений и дыхательной системы. Контроль на выходе направлен на ликвидацию отходов, уже попавших в окружающую среду.

Классификация загрязнителей

Различают природные и антропогенные источники загрязнения. Природное загрязнение связано с деятельностью вулканов, лесными пожарами, селевыми потоками, выходом полиметаллических руд на поверхность земли; выделением газов из недр земли, деятельностью микроорганизмов, растений, животных. Антропогенное загрязнение связано с хозяйственной деятельностью человека.

Классификация антропогенных (техногенных) воздействий , обусловленных загрязнением среды, включает основные категории:

1.Материально-энергетические характеристики воздействий : механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, акустические), химические, биологические факторы и агенты, их различные сочетания. В большинстве случаев в качестве таких агентов выступают эмиссии (т.е. испускания – выбросы, стоки, излучения и т.п.) различных технических источников.

2.Количественные характеристики воздействия : сила и степень опасности (интенсивность факторов и эффектов, массы, концентрации, характеристики типа «доза – эффект», токсичность, допустимость по экологическим и санитарно-гигиеническим нормам); пространственные масштабы, распространенность (локальные, региональные, глобальные).

3.Временные параметры воздействий по характеру эффектов : кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженным или скрытными следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные, пороговость эффектов.

4.Категории эффектов воздействия: различные живые реципиенты (способные воспринимать и реагировать) – люди, животные, растения, а также компоненты окружающей среды, к которым относятся: среда поселений и помещений, природные ландшафты, почва, водные объекты, атмосфера, околоземное пространство; сооружения.

В пределах каждой из этих категорий возможно определенное ранжирование экологической значимости факторов, характеристик и объектов. В целом по природе и масштабам актуальных воздействий наиболее существенны химические загрязнения, а самая большая потенциальная угроза связана с радиацией. В последнее время особую опасность представляет не только рост загрязнений, но и их суммарное влияние, часто превышающее по конечному эффекту простое суммирование воздействий, имеющее «пиковый» эффект – синергизм . Что касается объектов воздействия, то на первом месте стоит человек.

Источниками антропогенного загрязнения окружающей среды являются предприятия промышленности, энергетики, сельского хозяйства, строительства, транспорта, производства и потребления продуктов питания, использования предметов быта.

Источниками техногенных эмиссий могут быть организованные и неорганизованные, стационарные и подвижные . Организованные источники оборудованы специальными устройствами для направленного вывода эмиссий (труба, вентиляционные шахты, сбросные каналы), эмиссии от неорганизованных источников произвольны. Источники различаются также по геометрическим характеристикам (точечные, линейные, площадные) и по режиму работы – непрерывному, периодическому, залповому.

Источниками химического и теплового загрязнения являются термохимические процессы в энергетике – сжигание топлива и связанные с ним термические и химические процессы. Попутные реакции связаны с содержанием в топливе различных примесей, с окислением азота воздуха и со вторичными реакциями уже в окружающей среде.

Все эти реакции сопровождают работу тепловых станций, промышленных печей, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, процессы металлургии, обжига минерального сырья. Наибольший вклад в энергетически зависимое загрязнение среды вносит энергетика и транспорт. В среднем в топливной теплоэнергетике на 1 т условного топлива выбрасывается около 150 кг загрязнителей.

Рассмотрим баланс веществ «среднего» легкового автомобиля при расходе горючего 8 л (6 кг) на 100 км. При оптимальной работе двигателя сжигание 1 кг бензина сопровождается потреблением 13,5 кг воздуха и выбросом 14,5 кг отработанных веществ. В выбросах регистрируются до 200 соединений. Общая масса загрязнений – в среднем около 270 г на 1 кг сжигаемого бензина в пересчете на весь объем горючего, потребляемого легковыми автомобилями мира, составит около 340 млн т; для всего автомобильного транспорта – до 400 млн т.

По масштабам загрязнения могут быть местными , локальными, характеризующимся повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленное предприятие); региональными , когда под воздействие попадают большие пространства (бассейн реки, государство); глобальным , когда загрязнение обнаруживается в любой точке планеты (загрязнение биосферы) и космическим (мусор, отработанные ступени космических аппаратов).

Как правило, многие антропогенные загрязнители ничем не отличаются от природных, исключение составляют ксенобиотики, чужеродные для природы вещества. Это произведенные химической промышленностью искусственные и синтетические соединения: полимеры, поверхностно-активные вещества. В природе отсутствуют агенты для их разложения, усвоения, поэтому они накапливаются в окружающей среде.

Различают первичное и вторичное загрязнение . При первичном загрязнении вредные вещества образуются непосредственно в ходе природных или антропогенных процессов. При вторичном загрязнении вредные вещества синтезируются в окружающей среде из первичных; образование вторичных загрязнителей зачастую катализируется солнечным светом (фотохимический процесс). Как правило, вторичные загрязнители токсичнее первичных (из хлора и оксида углерода образуется фосген).

Все виды загрязнения среды можно объединить в группы: химическое, физическое, физико-химическое, биологическое, механическое, информационное и комплексное.

Химическое загрязнение связано с поступлением в окружающую среду химических веществ. Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров среды: температуры (тепловое загрязнение), волновых параметров (световое; шумовое, электромагнитное); радиационных параметров (радиационное и радиоактивное). Формой физико-химического загрязнения является аэрозольное (смог, дым).

Биологическое загрязнение связано с внесением в среду и размножением нежелательных для человека организмов, с проникновением или интродукцией в природные системы новых видов, что вызывает негативные изменения в биоценозах. Засорение среды материалами, оказывающими неблагоприятное механическое воздействие без физико-химических последствий (мусор) называется механическим загрязнением . Комплексное загрязнение среды – тепловое и информационное, обусловлено совместным действием различных видов загрязнения.

Некоторые загрязнители приобретают ядовитые свойства после попадания в организм в процессе происходящих там химических превращений. Одно и то же вещество или фактор может вызывать множественное действие на организм.

Результат действия загрязнителей на организм человека проявляется различно. Яды действуют на печень, почки, системы кроветворения, крови, органов дыхания. Канцерогенный и мутагенный эффекты – в результате изменения информационных свойств половых и соматических клеток, фиброгенный – появления доброкачественных опухолей (фибром); тератогенный – уродства у родившихся; аллергенный – вызывающие аллергические реакции: поражение кожных покровов (экземы), дыхательных путей (астмы); нейро- и психотропный эффект связан с воздействием токсиканта на центральную нервную систему организма человека.

По механизму действия загрязнителя на организм различают:

– вещества раздражающего действия, которые изменяют рН слизистой оболочки или раздражают нервные окончания;

– вещества или факторы, изменяющие соотношение окислительных и восстановительных реакций в организме;

– вещества, необратимо связывающиеся с органическими или неорганическими соединения, из которых состоят ткани;

– жирорастворимые вещества, нарушающие функции биологических мембран;

– вещества, замещающие химические элементы или соединения в клетке;

–факторы, влияющие на электромагнитные и механические колебательные процессы в организме.

Загрязнение окружающей среды представляет собой глобальную проблему современности, которую регулярно обсуждают в новостях и научных кругах. Создано множество международных организаций, направленных на борьбу с ухудшением природных условий. Учёные давно бьют тревогу о неминуемости экологической катастрофы в самое ближайшее время.

На данный момент о загрязнении окружающей среды известно многое – написано большое количество научных работ и книг, проведены многочисленные исследования. Но в решении проблемы человечество продвинулось совсем незначительно. Загрязнение природы по-прежнему остаётся важным и актуальным вопросом, откладывание которого в долгий ящик может обернуться трагично.

История загрязнения биосферы

В связи с интенсивной индустриализацией общества загрязнение окружающей среды особенно обострилось в последние десятилетия. Однако, несмотря на этот факт, природное загрязнение является одной из самых древних проблем в истории человечества. Ещё в эпоху первобыта люди начали варварски уничтожать леса, истреблять животных и изменять ландшафт земли для расширения территории проживания и получения ценных ресурсов.

Уже тогда это приводило к изменению климата и другим экологическим проблемам . Рост народонаселения планеты и прогресс цивилизаций сопровождался усиленной добычей полезных ископаемых, осушением водоёмов, а также химическим загрязнением биосферы. Промышленная революция ознаменовала не только новую эру в общественном укладе, но и новою волну загрязнения.

С развитием науки и техники учёные получили инструменты, с помощью которых стал возможным точный и подробный анализ экологического состояния планеты. Метеосводки, контроль химического состава воздуха, воды и почвы, спутниковые данные, а также повсеместно дымящие трубы и нефтяные пятна на воде говорят о том, что проблема стремительно усугубляется с расширением техносферы. Недаром появление человека называют главной экологической катастрофой.

Классификация загрязнений природы

Существует несколько классификаций загрязнений природы, основанных на их источнике, направленности, других факторах.

Итак, выделяют следующие виды загрязнения окружающей среды:

• Биологическое – источником загрязнения являются живые организмы, оно может происходить по естественным причинам или в результате антропогенной деятельности.
• Физическое – приводит к изменению соответствующих характеристик окружающей среды. К физическому загрязнению относят тепловое, радиационное, шумовое и другие.
• Химическое – увеличение содержания веществ или их проникновение в окружающую среду. Приводит к изменению нормального химического состава ресурсов.
• Механическое – загрязнение биосферы мусором.

В действительности один вид загрязнения может сопровождаться другим или несколькими сразу.

Газообразная оболочка планеты является неотъемлемым участником природных процессов, определяет тепловой фон и климат Земли, защищает от губительной космической радиации, влияет на рельефообразование.

Состав атмосферы менялся в течение всего исторического развития планеты. Сложившаяся сегодня ситуация такова, что часть объёма газовой оболочки определяется хозяйственной активностью человека. Состав воздуха неоднороден и отличается в зависимости от географического положения – в индустриальных районах и крупных городах высокий уровень вредных примесей.

Основные источники химического загрязнения атмосферы:

• химические заводы;
• предприятия топливно-энергетического комплекса;
• транспорт.

Эти загрязнители являются причиной содержания в атмосфере тяжёлых металлов, таких как свинец, ртуть, хром, медь. Они – постоянные компоненты воздуха в промышленных зонах.

Современные электростанции ежедневно выбрасывают в атмосферу сотни тонн углекислого газа, а также сажу, пыль и золу.

Увеличение числа автомобилей в населённых пунктах привело к повышению концентрации целого ряда вредных газов в воздухе, которые входят в состав машинного выхлопа. Из-за антидетонационных присадок, добавляемых к транспортному топливу, происходит выброс больших количеств свинца. Автомобили вырабатывают пыль и золу, которые загрязняют не только воздух, но и почву, оседая на земле.

Атмосферу также загрязняют очень токсичные газы, которые выбрасываются предприятиями химической промышленности. Отходы химзаводов, например, оксиды азота и серы, являются причиной кислотных дождей и способны вступать в реакции с компонентами биосферы с образованием других опасных производных.

В результате человеческой деятельности регулярно происходят лесные пожары, во время которых происходит выброс колоссальных количеств диоксида углерода.

Почва – это тонкий слой литосферы, образовавшийся в результате природных факторов, в котором протекает большая часть процессов обмена между живыми и неживыми системами.

Из-за добычи природных ископаемых, горнопромышленных работ, сооружения зданий, дорог и аэродромов уничтожаются масштабные площади почв.

Нерациональная хозяйственная деятельность человека стала причиной деградации плодородного слоя земли. Изменяется его естественный химический состав, происходит механическое загрязнение. Интенсивное развитие сельского хозяйства приводит к существенным потерям земель. Частое вспахивание делает их уязвимыми перед затоплениями, засолениями и ветрами, что является причиной эрозии почвы.

Обильное применение удобрений, инсектицидов и химических ядов для уничтожения вредителей и очищения от сорняков приводит к попаданию в почву неестественных для неё токсичных соединений. В результате антропогенной деятельности происходит химическое загрязнение земель тяжёлыми металлами и их производными. Основным вредным элементом является свинец, а также его соединения. При переработке свинцовых руд выбрасывается около 30 килограммов металла с каждой тонны. Автомобильный выхлоп, содержащий большое количество данного металла, оседает в почве, отравляя обитающие в ней организмы. Сливы жидких отходов с рудников заражают землю цинком, медью и другими металлами.

Электростанции, радиоактивные осадки от ядерных взрывов, научно-исследовательские центры по изучению атомной энергии являются причиной попадания в почву радиоактивных изотопов, которые потом поступают в организм человека с продуктами питания.

Сконцентрированные в недрах земли запасы металлов рассеиваются, как следствие производственной активности человека. Потом они концентрируются в верхнем слое почвы. В древности человек использовал 18 элементов, из находящихся в земной коре, а сегодня – все известные.

На сегодняшний день водная оболочка земли загрязнена намного больше, чем можно представить. Нефтяные пятна и плавающие на поверхности бутылки – это лишь то, что можно увидеть. Значительная часть загрязнителей находится в растворённом состоянии.

Порча воды может происходить естественным образом. В результате селей и паводков из материковой почвы вымывается магний, который попадает в водоёмы и наносит вред рыбам. В результате химических превращений в пресные воды проникает алюминий. Но естественное загрязнение составляет пренебрежимо малую долю по сравнению с антропогенным. По вине человека в воду попадают:

• поверхностно-активные соединения;
• пестициды;
• фосфаты, нитраты и другие соли;
• лекарства;
• нефтепродукты;
• радиоактивные изотопы.

Источниками этих загрязнителей являются фермерские хозяйства, рыбный промысел, нефтяные платформы, электростанции, предприятия химической промышленности, канализационные стоки.

Кислотные дожди, которые также являются результатом человеческой деятельности, растворяя грунт, вымывают тяжёлые металлы.

Помимо химического загрязнения воды существует физическое, а именно – тепловое. Больше всего воды применяется в производстве электроэнергии. Тепловые станции используют её для охлаждения турбин, а отработанная нагретая жидкость сливается в водоёмы.

Механическое ухудшение качества воды бытовыми отходами в населённых пунктах приводит к сокращению мест обитания живых существ. Некоторые виды гибнут.

Загрязнённая вода – основная причина большинства заболеваний. В результате отравления жидкости погибает множество живых существ, страдает экосистема океана, нарушается нормальное протекание природных процессов. Загрязнители в конечном счёте попадают в организм человека.

Борьба с загрязнением

Во избежание экологической катастрофы борьба с физическим загрязнением должна быть первостепенной задачей. Проблема должна решатся на международном уровне, потому что у природы нет государственных границ. Для предупреждения загрязнения необходимо вводить санкции предприятиям, выбрасывающим отходы в окружающую среду, налагать крупные штрафы за размещение мусора в неположенном месте. Стимуляция к соблюдению норм экологической безопасности также может быть осуществлена финансовыми методами. Такой подход доказал свою эффективность в некоторых странах.

Перспективным направлением по борьбе с загрязнением является применение альтернативных источников энергии. Использование солнечных батарей, водородного топлива и других сберегающих технологий позволит уменьшить выброс токсичных соединений в атмосферу.

К другим методам борьбы с загрязнением можно отнести:

• строительство очистных сооружений;
• создание национальных парков и заповедников;
• увеличение количества зелёных насаждений;
• контроль численности населения в странах третьего мира;
• привлечение внимания общественности к проблеме.

Загрязнение окружающей среды представляет собой масштабную мировую проблему, решить которую возможно лишь при активном участии каждого, кто называет планету Земля своим домом, иначе экологическая катастрофа будет неминуема.