Проблемы экологии и человека

 Мусор и отходы.

Мусор считается экологической  проблемой номер один. Мировой  климат может становиться  более тёплым, а солнце более опасным, но это не так заметно, как мусор, который мозолит глаза уже сегодня. Население и промышленность в Америке выбрасывают больше мусора, чем в любой другой стране мира. Очевидное решение этой проблемы - выбрасывать меньше мусора, особенно занимающих большой объём пластиковых материалов, упаковок и т.д.  В 2000 году ежегодные накопления  мусора составили 193 миллиона тонн. Избавиться от твёрдого мусора можно тремя способами: закапывать, сжигать или утилизировать. В основном используются первые два способа. Однако мусорные свалки занимают много места и быстро заполняются, а сжигание загрязняет воздух. Ежегодно приходится вывозить много тонн мусора, и в некоторых местах уже нет для этого места. Новые свалки создавать трудно из-за недостатка земли. А если удаётся найти место, то возникают трудности, потому что никто не хочет иметь свалку по соседству. Существующие свалки заполняются, и власти начинают тянуть законодательную волынку. С другой стороны, качество мусоросжигателей улучшается. Прежние слишком загрязняли воздух продуктами сгорания, новые работают гораздо чище. Эти установки, называют устройствами по восстановлению ресурсов или по переработке отходов в энергию, они позволяют избавиться от мусора и одновременно вырабатывать электроэнергию. Но для многих городов они слишком дороги, и к тому же эти современные установки всё же загрязняют воздух токсичной золой. Более того, даже если предотвратить попадание золы в атмосферу, от неё всё же нужно как – то избавляться. При сжигании уменьшается объём, но не масса мусора, а концентрация токсических веществ повышается, так что зола может оказаться слишком ядовитой для безопасного захоронения на свалках. Утилизация мусора – весьма эффективный способ решения проблемы, но для этого необходимо изменить привычное поведение людей, поскольку требуется сортировать хозяйственный мусор, собирая отдельно металл, бумагу и стекло. Киты, выбрасывающиеся на берег, запрет на лов рыбы и заросшие водорослями водоёмы свидетельствуют о более коварных последствиях загрязнений. До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляли свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, и привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для общего удобства. В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т материалов. Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфорокарбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий. Город размером с Сан-Франциско располагает большим количеством алюминия, чем небольшая бокситовая шахта, меди - чем средняя медная копия, и большим количеством бумаги, чем можно было получить из огромного количества древесины. Около 90% отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх пред загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями. В густо населённых районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтён другому - сжиганию.  Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме. Англия, в 1874 году. Сжигание сократило объем мусора на 70-90%,  в зависимости от состава, поэтому оно нашло широкое применение. Густонаселённые и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Но не везде эти проекты смогли оправдать свои затраты. Многие города, которые применяли эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Как видно из приведённых примеров, масштабы загрязнения окружающей среды городскими отходами таковы, что острота проблемы нарастает с каждым днём.                    

 Загрязнение  природных вод.

Вода – самое распространённое неорганическое соединение на нашей  планете. Вода – основа всех жизненных  процессов, единственный источник кислорода  в главном движущем процессе на Земле  – фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоёмах, но и в воздухе, и в почве, и  во всех живых существах. Последние  содержат до 80 -90% воды во всей соей биомассе. Потери 10-20% воды живыми организмами  приводят к их гибели. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные  газы и соли, находятся взвешенные частички. Сохраняется многолетняя  тенденция нарастания загрязнения  природных вод. Под загрязнением  вод понимается снижение биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. В России практически все водные объекты подвержены антропогенному влиянию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наибольшей антропогенной нагрузке повергается Волга со своими притоками Камой и Окой. Качество вод Волжского бассейна не соответствует гигиеническому, рыбохозяйственному и другим нормативам.

Одним из основных загрязнителей  воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в  результате естественных её выходов  в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны  с человеческой деятельностью: нефтедобычей,  транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят всё более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Из других загрязнителей надо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных ферм, и стоки животноводческих ферм. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжёлые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высоорганизованным организмам.                                    

 Токсический эффект некоторых наиболее                                                                                                                          

 распространённых  загрязнителей вод (табл.4)

 Степень токсичности (примечание):

-    отсутствует

+    - очень слабая

+ +  - слабая

+ + + - сильная

+ + + +  - очень сильная

Как видно из таблицы 4, наибольшую токсичность получают рыбы. А это  – продукт питания человека, значит, мы едим токсичную рыбу. Токсичность  может накапливаться в организме  человека, постепенно превращаясь в  опасную. 

Расширенное производство (без  очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к  сильному загрязнению водоёмов вредными соединениями. Загрязнение водной среды  происходит в результате прямого  внесения ядохимикатов при обработке  водоёмов для борьбы с вредителями, поступления в водоёмы воды, стекающей  с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоёмы отходов предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Так называемыми «неточечными» загрязнителями могут быть городские канализационные коллекторы недостаточной пропускной способности, которые переполняются от проливных дождей  и несут разлившиеся токсические вещества и неочищенные сточные воды в ручьи и реки. Сельскохозяйственные стоки содержат  значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоёме. Одним из видов загрязнения водоёмов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоём. Это приводит к повышению в нём температуры воды. С повышением температуры начинает уменьшаться количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие. В загрязнённой воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний. В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Происходит ежегодный прирост  безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы. При сохранении таких темпов потребления и с учётом прироста населения и объёмов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.                                                

 Загрязнение морской среды.

Морями и океанами занято ¾ площади суши. Сейчас все моря испытывают интенсивную антропогенную  нагрузку как самой акватории, так  и в результате хозяйственной  деятельности. Для морских берегов  характерно развитие абразионных процессов, береговая линия испытывает разрушение, размыв и подтопление, что наносит  значительный ущерб народному хозяйству  и является дополнительным источником загрязнения морской среды.  Особую опасность  вызывает захоронение радиоактивных отходов в северных морях (северные моря России). Сброс в море отходов с целью захоронения называется дампинг. Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твёрдых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объём захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.  Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производства присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжёлых металлов (азота, фосфора, цинка, свинца, ртути, кадмия). Во время сброса материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде. Присутствие большого количества органических веществ создаёт в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. В последние годы контроль за качеством морских вод несколько ослаб и проводится по сокращённой программе. Все виды загрязнений – естественные и возникают в результате деятельности человека, в конечном итоге  оказываются в мировом океане. Они включают в себя нечистоты и отходы всех видов промышленности, сельского хозяйства, а также ядовитые и опасные вещества. Основной процент загрязнения морской среды связан с деятельностью людей на морском дне. Например, разведка и добыча нефти и газа, все отходы с кораблей, которые идут в воду. Особо большие масштабы приобретает загрязнение морской среды нефтепродуктами при авариях танкеров, а также платформ, сооружаемых для добычи нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышленного слива с судов в море нефтяных остатков. Всё это наносит огромный вред природе: уничтожаются морские организмы, продукты питания морской фауны. Происходит ослабление сопротивляемости морских животных к различным инфекциям вследствие поглощения ими нефти. Гидростроительство, забор большого количества пресной воды на орошение и другие хозяйственные нужды, эксплуатация водозаборов без рыбозащитных устройств, загрязнение вод, превышение квоты добычи и другие факторы  резко ухудшили состояние и условия воспроизводства рыбных запасов, в итоге сокращаются уловы рыбы (Обь, Иртыш).  Снизилась рыбопродуктивность, исчезают некоторые виды рыб (сардина Моря Дальнего Востока). Это вызвано нерегулируемым иностранным промыслом. Увеличивается заболеваемость ценных пород рыб и накопление в них вредных загрязняющих веществ (соли тяжёлых металлов, ртути). Причины экологического кризиса водных объектов связаны с теоретической необоснованностью и практической несостоятельностью, господствующей почти 50 лет концепции, базирующейся на ложных постулатах. В Германии ещё в конце 60-х гг. 92% предприятий работали на оборотном водоснабжении.                      

                            Рациональное управление                                                                               

 природными  ресурсами.

1. Цели и задачи рационального управления природными ресурсами.  

Ограниченность ресурсов Земли становится в настоящее  время одной из наиболее актуальных проблем человеческой цивилизации. Поэтому одним из важнейших моментов современности можно считать  решение задач по рациональному  управлению природными ресурсами. Выполнение этого требует не только обширных и глубоких знаний закономерностей  и механизмов функционирования экологических  систем, но и целенаправленного формирования определённого нравственного фундамента общества, сознания людьми своего единства с Природой. Речь идёт о формировании такой стратегии развития человеческого  общества, которая позволяет гармонично сочетать его потребности с возможностями  сохранения нормального функционирования биосферы. Это означает не только широкое  распространение производственных способов (технологий) сбережения энергии  и ресурсов, но и изменение характера  потребностей людей, их потребительских  идеалов.

Для сознательного и квалифицированного управления экономикой и природопользованием  необходимо:

• определить цели управления;
• создать механизмы реализации поставленных задач;
• разработать программу их достижения;

Энергетическим источником накопления биомассы первичной продукции (зелёных растений) на Земле является солнечное излучение. Для земледелия же пригодны лишь только около 10% поверхности  суши, которые при современных  условиях позволяют снять ограниченный урожай. Эффективность преобразования энергии существенно снижается  при переходе от растений к животным, т.е. с повышением трофического уровня: чем дальше от первичного источника  энергии (или первичного продуцента) находится данный вид, тем больше потери и тем меньше первичной  энергии используется на продуцирование биологического вещества. В этом смысле одноклеточные водоросли представляют собой гораздо более эффективный  преобразователь энергии, чем животные, отстоящие  от первичного источника на много ступеней. Для полноценного питания человеку требуются не только растительные, но и животные белки. Человечество уже приближается к пределу тех возможностей, которые могут быть обеспечены продукционными свойствами биосферы. Естественные ограничения затрагивают не только пищевые, но и иные природные ресурсы, удовлетворяющие потребности людей в тепле, жилище, одежде и т.д. Таким образом, рациональное природопользование – единственный выход из ситуации. Общая задача рационального управления состоит в нахождении наилучших (по определённым критериям) или оптимальных способов эксплуатации естественных и искусственных (например, сельскохозяйственных) экосистем. Решение задачи по созданию оптимальной системы управления природными ресурсами существенно осложняется наличием не одного, а множества критериев оптимизации. К ним относятся: получение максимального урожая, сокращение производственных затрат, сохранение природных ландшафтов, поддержание видового разнообразия сообществ, обеспечение чистоты окружающей среды, сохранение нормального функционирования экосистем и их комплексов и многое другое.