Человек и окружающая среда

МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВОДЕ.

     Большинство земных  животных имеют ограниченную  потребность в воде. Многие из  них удовлетворяются лишь содержанием жидкости в пище, получаемой ими. Некоторые пустынные обитатели, такие как песчанка получают весь необходимы им запас воды только из употребляемой пищи. Человеческая потребность в воде весьма умеренная. Хотя человек состоит на 65% из воды, организм требует всего несколько литров воды в день. Эта врождённая способность сохранения влаги, передающаяся из поколения в поколение многие годы и вероятно, имевшая определённую жизненную ценность, когда был недостаток воды, как, например, у некоторых племён, живущих в пустыне.

     Сегодня человек использует  миллионы литров воды для таких  нужд как стирка, купание, полив, смыв в туалете, готовка пищи  и мытьё посуды и т.д. Всё  это является по большому счёту  расточительностью человека.

ЗАПАСЫ ВОДЫ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ.

     Начиная с 60-х годов  ХХ века в США происходило  строительство каналов, водоразделов, водонапорных башен. Дело в том, что большую территорию этой  страны занимают фермерские хозяйства (ранчо) и поэтому достаточно большое количество воды идёт на оросительные нужды для прокорма рогатого скота. Было предложено повернуть отдельные реки с севера на юг, население которого увеличивалось с каждым годом. Но проект оказался слишком дорогостоящим, порядка 3 млрд. $. Был создан Североамериканский водный и энергетический альянс, который стал заниматься проблемами накопления воды. Было предложено строительство специальных накопительных резервуаров для излишков воды и дальнейшее их распределение в те регионы, которые испытывали недостаток в ней. Этот проект был оценён в 200 млрд. $ и потребовал более 20 лет на строительство. Такие проекты являются очень важными, так как необходимо привить людям сопричастность к тому, что чувствует природа из-за неразумной человеческой активности. Можно привести следующую статистику запроса и чистого использования в оды в различных целях. Например, на ирригацию затребовано 142 х 109 галлона в день, а использовано было 116 х 109 галлона в день; индустрией затребовано 74 х 109 галлона в день, а использовано всего 12 х 109 галлона в день и т.д. Эти цифры показывают, что большая часть водных ресурсов расходуется зря. Поэтому идея с резервуарами – накопителями воды должна найти своё применение во всех странах.

СХЕМА ДОМАШНЕЙ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЫ.

     Огромное количество  воды используется в домашних  целях. Некоторые исследователи  проблемы вторичного использования  воды предлагают установить в  частных домах специальные баки, для сбора отработанной воды из ванны и раковины. Затем эта вода, закачиваемая насосом в трубы, поднимается из подвала наверх и может использоваться для смыва в туалете. А затем уже эта вода по канализационной трубе поступает прямо по трубе в коллектор. Эта техника может применяться не только в частных домах, но и на некоторых предприятиях. Это сэкономит большой процент воды, снизит её загрязнение и сократит нерациональное использование.

УПОТРЕБЛЕНИЕ ВОДЫ ИЗ ПРОТОКОВ.

     Ещё один метод  использования отходящей воды  – это переработка сточных вод. Принцип достаточно простой. Вода по трубам направляется в специальный пруд, где остаётся на определённое количество дней, затем хлорируется и циркулируется. Полученная вода проверяется на предмет наличия в ней болезнетворных микробов представителями медицинских и биологических лабораторий. Вода подходит по стандартам, хотя имеет желтоватый цвет, специфический вкус и запах и пенится, когда размешивается. Некоторые жители, использовавшие такую воду, пожаловались на то, что это может быть причиной возникновения различных эпидемий, в том числе и полиомиелита. Однако, проведённые исследования и дегустация воды не обнаружили никаких микроорганизмов, способных заразить человеческий организм. Тем не менее, этот способ очистки воды и её вторичного использования является достаточно опасным, так как вероятность заболевания, особенно беременных женщин, достаточно высока. Поэтому данный способ не получил широкого распространения. Хотя в других целях такая вода может быть использована.

ИНДУСТРИАЛЬНАЯ ОЧИСТКА.

     Вода в индустриальных  целях используется в огромном  количестве. Тем не менее, различные  предприятия пытаются создавать  свои очистные сооружения и  строить различные механизмы  для экономного использования  воды в технических целях. Например, некоторые сталелитейные заводы применяют методы для снижения водных затрат в несколько раз. Особенно это характерно для США и стран Западной Европы. И только сейчас эта проблема выходит на первый план в развивающихся странах.

ОПРЕСНЕНИЕ.

     Большое количество публикаций посвящено чудесному процессу десолинизации (опреснению) воды с прибавлением обещаний о независимости от естественного выпадения осадков, цветения пустынь, изменения климата и других многовековых фантазий человечества. Любой процесс опреснения требует большого количества энергии, и только процесс электродиализа полностью удаляет соль. Пока только речь идёт об опреснении морской воды. Чем меньше соли в воде, тем меньше производится затрат на её опреснение. Сегодня, в условиях нехватки пресной воды в засушливых регионах мира, проблема опреснения морской воды занимает видное место. Много стран, испытывающих недостаток питьевой воды, расположены на океаническом побережье. Существует большое количество методов опреснения, некоторые, достаточно комплексные, но все искусные и изобретательные. Все процессы требуют либо тепловую, либо электрическую энергию (в некоторых странах атомную). В результате выпаривания морской воды в опреснительных установках появляется конденсат, который накапливается в специальных резервуарах, а затем по трубам уже течёт пресная вода. Также интерес представляет один проект, согласно которому в скудных водой районах можно использовать подземные источники с глубины 1000-1200 метров. По трубам вода поднимается на поверхность, посредством насоса, а затем распределяется для сельскохозяйственных нужд, для увлажнения воздуха и т.д. Но главной проблемой создания опреснительных установок остаётся высокая цена.

КОНТРОЛЬ ПОГОДЫ.

     Кроме управления  дождевыми водами после их  выпадения существует возможность контроля погоды. Человек всегда мечтал контролировать силы природы, особенно погоду. Предсказания погоды, как правило, не всегда точны. Это зависит от объёма информации, получаемой из разных источников, например, со спутников, метеорологических  приборов, используемых на земле и т.д. Предсказать погоду невероятно сложно, тем не менее, сегодня применяются различные методы контроля погоды. Например, так называемое высевание и рассеивание облаков. В этих целях используются химические реагенты, например йодид серебра, который притягивает ядра кислорода и водорода, что позволяет в нужном месте пролиться дождю. Если же наоборот выпадение осадков нежелательно, то облака расстреливаются с земли с помощью ракет, заряженных мельчайшими частичками фольги или с самолёта на определенной высоте, сбрасываются химические реагенты, поглощающие влагу и не допускающие выпадение осадков, например, града. Хотя это можно назвать успехом метеослужб, тем не менее, эти действия могут сказываться на изменении климата, на влиянии атмосферного давления на людей с повышенным артериальным давлением и т.д. Эти действия могут сыграть важную роль в мониторинге и предотвращении стихийных бедствий, связанных непосредственно с погодой. К таковым можно отнести ураганы, тайфуны, торнадо и т.п.

IV. «… И НЕТ НИ КАПЛИ ДЛЯ ПИТЬЯ».

     Рост народонаселения  увеличивает потребность в воде. Маленькие деревни превращаются  в небольшие города, а небольшие  города в мегаполисы. Растёт число  потребителей, соответственно растут  расходы  водных ресурсов. Некоторые исследователи делают вывод, что человек наносит ужасные травмы окружающей сред, посредством своей деятельности: огонь, переиспользование или окисление воды, загрязнённый и задымлённый воздух, фоновое излучение и т.д. Всё это наносит урон представителям флоры и фауны, что естественно отразится и на самом человеке. Если в давние времена. Отходы воды из одной деревни, направляясь в другую деревню через несколько миль полностью очищались, то теперь тенденция такова, что даже в средних городах количество отходов настолько высоко, что вода не успевает самоочищаться. Более того, проходя мимо каждого города, река получает всё больше и больше сточных вод, загрязнение которых либо не растворяется, либо оседает на дне, представляя угрозу не только акватическому ареалу, но и сухопутным животным и людям.

КАТЕГОРИИ ВОДНЫХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ.

Соляные загрязнения.

     Загрязнение водоёмов  и рек солью важная проблема  во многих странах. Например, в США во время снегопадов и заморозков почти все шоссейные дороги и автомагистрали посыпаются солью. После того как начинается таяние вся эта техническая соль вместе с талой водой, стекает с горных шоссейных дорог и является настоящим бедствием для всего, что встречается на её пути. Хлорид калия и хлорид кальция, которые используются в качестве дорожных реагентов, способны уничтожить все растения в той местности, где они оседают. Рано или поздно вся эта вода попадает в протоки, затем в реки, а затем в более крупные водные источники. Эти реагенты практически не растворяются, что приводит к загрязнению водных источников. Индикатором повышенной солёности в воде могут служить некоторые растения. Например, морская водоросль Энтероморфа в солёной воде начинает очень быстро развиваться и заполоняет весь водоём, в котором находится. Сахарные клёны очень чувствительны к переизбытку соли в почве. Они начинают увядать, а, в конце концов, умирают. В решении этой проблемы принимают участие учёные и исследователи разных стран мира. Они предлагают более щадящие реагенты, которые не наносят такого вреда природе. Но пока к их мнению не всегда прислушиваются, так как новые реагенты дороже по цене, чем традиционные. 

Кислотные загрязнения.

     Во всех индустриальных  странах существуют угольные  месторождения. Для добычи этого  полезного ископаемого используются различные методы, в том числе рытьё шах, отвалов и т.д. После переработки уголь выделяется из фантастически огромной массы других пород. Эти последние остаются в виде отвалов и несут в себе постоянную опасность. Например, с весенними дождями вода просачивается сначала в эти груды грунта, а затем, насытившись кислотами, попадает во все водные источники. В воду попадают гидроксид железа, который остаётся на берегах рек, пириты железа и др. кислоты, которые не растворяются в воде. Они нарушают pH баланс, что способствует гибели морских обитателей. Причём опасность представляют не только действующие шахты, но и ныне нефункционирующие. Конечно, пока альтернативные источники энергии используются не всегда и не везде (в первую очередь из-за своей дороговизны), тем не менее, необходимо полностью и рационально продумать систему утилизации кислотных отходов. Необходимо строительство специальных очистительных установок, которые предотвратят ток вредных веществ и их попадание в открытые водные источники

Органические загрязнения.

     Большинство общих загрязнителей имеют органическое происхождение. Эти материалы не отравляют жизнь течений и не влияют на pH баланс. Их эффект наиболее неуловимый. Большинство органических материалов атакуются бактериями и распадаются на простые соединения. Производя это, бактериям требуется кислород. Огромные запасы органической пищи, большие популяции бактерий, большая зависимость в запасах кислорода находятся в воде. Такая зависимость от кислорода называется биологической кислородной зависимостью (БКЗ). БКЗ – это используемый индикатор допустимого загрязнения, который показывает отношение органической загруженности воды. Такими индикаторами выступают, например, такие беспозвоночные существа, как маленький червь Tubifex и ярко красная личинка маленькой мошки Chironomus. Эти существа живут на дне водоёмов и в сильно загрязнённой и испытывающей недостаток в кислороде воде размножаются с огромной скоростью и в больших количествах. Это является сигналом к тому, что источник чрезмерно загрязнён, и необходимо принимать те или иные меры по его очистке.

Человеческий фактор.

     Загрязнение человеком  окружающей среды это не современная  проблема, хотя в наши дни она  становится всё более трудной  для решения. О разумном отношении  к окружающей человека природе  сказано во всех Священных  писаниях, в том числе в Ветхом и Новом заветах, Коране, Авесте и др. Особенно остро проблема соотношения человеческой деятельности с окружающей средой стоит в развивающихся странах, а также в развитых индустриальных. Было время когда в средневековых городах отходы выбрасывали прямо из окон домов. Конечно, в таких условиях без зонтика и перчаток появится на улице было просто невозможно. Но тогда эти отходы не попадали в водные источники, и вода оставалась чистой и насыщенной кислородом. Однако в новое время и по сей день, прокладываются трубы, по которым все нечистоты отправляются в водные источники и в дальнейшем могут вызвать вспышки различных заболеваний, так как вода не способна за короткий промежуток времени очистить такое огромное количество отходов. Поэтому результатом являются различные заболевания, особенно в беднейших странах юго-восточной Азии и Африки. В богатых странах большой проблемой являются отходы с катеров, яхт и кораблей, которые помимо бытовых отходов выбрасывают в море десятки тысяч тонн горюче-смазочных материалов. Для того чтобы ограничить такой выброс загрязняющих веществ принимается ряд мер, например, на кораблях и яхтах устанавливаются специальные баки и контейнеры, в которых накапливаются отходы за период плавания или швартовки на пирсе. Тем не менее, решить проблему перевозки опасных грузов по океану пока не представляется возможным. Перевозка нефти, химических продуктов, дежурство авианосцев, подводных лодок и др. не гарантирует, что аварий не случится. Очень часто танкеры терпят крушение и становятся причиной утечки огромного количества нефти или мазута в океан, что наносит серьёзный урон аквасистеме.

Отходы животноводства.

     Этот класс отходов  является распространенным в  аграрных странах, в которых поголовье  крупного рогатого скота и  других сельскохозяйственных животных исчисляется миллионами голов. Отходы от животноводческой деятельности поступают в почву или прямо в водные источники. Это может привести к насыщению воды азотом и распространению различных заболеваний. Поэтому вода вблизи ферм и ранчо хлорируется более интенсивно, но большое содержание хлора в воде также является чрезвычайно опасным. Деятельность в этой сфере должна быть поставлена под жёсткий контроль со стороны государственных организаций.

Переработка отходов деятельности человека и отходов животноводства.

     Существуют различные  способы переработки отходов  человеческой деятельности и  животноводства. Например, сточные  воды по трубам направляются  на специализированный перерабатывающий  завод, там нейтрализуются, а затем, опять-таки по трубам распределяются в лесные местности, на поля или луга, где распыляются посредством автоматической оросительной системы. Благодаря такой технологии, например, урожай сена на некоторых лугах увеличился на 300%. Но и здесь есть определённые проблемы, так как необходим дренаж территории и глубокая почва, допускающая максимальную фильтрацию. Также существует такой подход, согласно которому можно построить специальные огромные резервуары, которые будут накапливать воду и через определённое время разбавлять ею загрязнённые течения. Но этот способ требует затрат.

V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

     Все перечисленные  проблемы требуют своего немедленного  решения, так как их игнорирование  может повлиять на дальнейшее  ухудшение экологической ситуации  на Земле. Решение проблемы утилизации отходов производства должна стать важным шагом на пути к стабилизации, балансу между человеком и природой. Разработка различных методов переработки и утилизации вышеперечисленных отходов сегодня проводится намного интенсивней, чем, скажем несколько лет назад. Это связано с тем, что человечество постепенно осознаёт всю опасность экологического кризиса, который охватил уже весь земной шар. Проблем в этой области очень много, но человек наделён разумом и, пока есть ещё время, должен решить их. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1. Environment and man. New York 1974.

 

2. Leopold, A.S. 1963. “Study of wildlife problems in national parks.”