Охрана биосферы от загрязнений выбросами хозяйственной деятельности кратко

Обновлено: 02.07.2024

Охрана биосферы от загрязнения является комплексной задачей. Экологическая безопасность общества определяется многими факторами: экономическими, социальными, технологическими и др.

Охрана биосферы осуществляется по двум направлениям:

♦совершенствование производственных отношений, т. е. создание действующей системы природоохранных мероприятий;

♦ совершенствование производительных сил, т. е. создание неразрушающих природу производств.

Совершенствование производственных отношений возможно при сочетании административного и экономического методов.

Административный метод охраны окружающей природной среды предполагает регулирование со стороны государства. Государство через систему соответствующих органов устанавливает правовые нормы, регулирующие экологические отношения, определяет меры и средства осуществления государственного контроля, устанавливает меры юридической ответственности за экологические правонарушения. Административный метод используется для обеспечения управления и поэтому исходит из отношений власти и подчинения.

У нас в стране до принятия Конституции РФ в 1993 г. признавалась только государственная собственность на природные ресурсы, что обусловливало преимущественно административный способ управления ими. В Конституции РФ сказано, что "земля и иные природные ресурсы могут находиться в частной, государственной, муниципальной и иных формах собственности" (ст. 9). Признание равноправных форм собственности на природные ресурсы явилось предпосылкой для формирования экономического механизма охраны окружающей природной среды и природопользования.

Экономический метод охраны окружающей природной среды подразумевает усиление рыночных средств воздействия на экологические процессы, предупреждение загрязнений. В России установлена система платежей за природные ресурсы, определены меры экономического стимулирования для предприятий, которые используют ресурсосберегающие технологии или выпускают экологически чистую продукцию (подробнее эти вопросы рассматриваются в разд. 2).

Совершенствование производительных сил достигается технологическими методами, т. е. путем совершенствования очистки промышленных выбросов и переработки отходов производства, создания малоотходных технологий, комплексного использования природного сырья.

Технологические методы направлены на создание неразрушающих природу производств. Основным принципом при создании неразрушающих природу производств является оказание минимального воздействия на окружающую природную среду. Эта задача решается двумя путями: уничтожение вредных выбросов (очистка и утилизация); создание малоотходных и ресурсосберегающих производств.

Глобальные проблемы экологии

Экологический кризис характеризуется наличием целого ряда проблем, которые угрожают устойчивому развитию. Рассмотрим только некоторые из них.

Глобальные изменения в атмосфере

разрушение озонового слоя. Содержание озона в атмосфере незначительно и составляет 0,004% по объему. Озон образуется в атмосфере под действием электрических разрядов, синтезируется из кислорода под действием космической УФ радиации. В пределах атмосферы повышенные концентрации озона образуют озоновый слой, имеющий важное значение для обеспечения жизни на Земле. Озоновый экран ослабляет смертоносную УФ радиацию в слое атмосферы между 40 и 15 км над земной поверхностью примерно в 6500 раз. Разрушение озонового экрана на 50% увеличивает в 10 раз УФ-радиацию, что влияет на зрение животных и человека и может оказать другие губительные воздействия на живые организмы. Исчезновение озоносферы привело бы к непредсказуемым последствиям — вспышке рака кожи, уничтожению планктона в океане, мутациям растительного и животного мира. Впервые появление так называемой озоновой "дыры" над Антарктидой было зафиксировано наземными и спутниковыми измерениями в середине 1970-х гг. Площадь этой "дыры" составила 5 млн м 2 , и озона в столбе воздуха было на 30—50% меньше нормы. Эта "дыра" в Антарктике наблюдается осенью (сентябрь-ноябрь), а в другие сезоны содержание озона ближе к норме. Заметнее всего уменьшение озона на высотах 15—25км, в слое с максимальным содержанием озона. Позднее выяснилось, что озона в атмосфере становится все меньше и меньше также в средних и высоких широтах Северного полушария зимой-весной (январь-март), особенно над Европой, США, Тихим океаном, Европейской частью России, Восточной Сибирью и Японией. В целом содержание озона в атмосфере за последние два десятилетия значительно уменьшилось.

Было высказано несколько предположений о причинах разрушения озонового слоя: запуск космических кораблей, сверхзвуковые самолеты, значительные масштабы производства фреонов. Впоследствии на основании научных исследований был сделан вывод, что основной причиной являются фреоны, которые широко используются в холодильной технике и в аэрозольных баллончиках.

Международным сообществом был принят ряд мер, направленных на предотвращение разрушения озонового слоя. В 1977 г. Программой ООН по окружающей среде был принят план действий по озоновому слою, в 1985 г. в Вене состоялась конференция, принявшая Конвенцию по охране,
озонового слоя, был установлен список веществ, отрицательно влияющих на озоновый слой, и принято решение о взаимном информировании государств о производстве и использовании этих веществ, о принимаемых мерах.

Таким образом, было официально заявлено о пагубном воздействии изменений озонового слоя на здоровье людей и окружающую среду и о том, что меры по охране озонового слоя требуют международного сотрудничества. Решающим стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., согласно которому устанавливается контроль за производством и использованием фреонов.

Парниковый эффект. Выброс в атмосферу многих газов: угарного газа (СО), углекислого газа (С0₂), углеводородов, т. е. метана (СН₄), этана (С₂Н₍.) и др., — которые накапливаются в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных процессов — приводят к появлению "парникового эффекта", хотя эти вещества почти не представляют опасности как самостоятельные загрязнители (за исключением высоких концентраций).

Механизм парникового эффекта достаточно прост. Обычное солнечное излучение при безоблачной погоде и чистой атмосфере сравнительно легко достигает поверхности Земли, поглощается поверхностью почвы, растительностью и др. Нагретые поверхности отдают тепловую энергию снова в атмосферу, но уже в виде длинноволнового излучения, которое не рассеивается, а поглощается молекулами этих газов (С0₂ поглощает 18% отдаваемой теплоты), вызывая интенсивное тепловое движение молекул и повышение температуры.

Атмосферные газы (азот, кислород, водяные пары) не поглощают тепловое излучение, а рассеивают его. Концентрация С0₂ ежегодно повышается на 0,8—1,5 мг/кг. Считается, что при возрастании содержания С0₂ в воздухе вдвое среднегодовая температура повысится на 3—5 °С, что вызовет глобальное потепление климата, и через 125 лет можно ожидать массового таяния льдов Антарктиды, подъема среднего уровня Мирового океана, затопления значительной части прибрежной территории и других негативных последствий.

Таким образом, накопление выбросов газов в атмосфере представляет серьезную опасность. Кроме "парникового эффекта" наличие этих газов обусловливает образование так называемого фотохимического смога. При этом в результате фотохимических реакций углеводороды образуют весьма токсичные продукты: альдегиды и кетоны.

Глобальное потепление — одно из наиболее значимых последствий антропогенного загрязнения биосферы. Оно проявляется в изменении климата и биоты: продукционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно сильные изменения касаются высоких и средних широт Северного полушария. По прогнозам именно здесь наиболее повысится температура атмосферы. Природа этих регионов особенно восприимчива к различным воздействиям и крайне медленно восстанавливается. Зона тайги сдвинется к северу примерно на 100—200 км. Кое-где этот сдвиг будет гораздо меньше или его не будет вовсе. Подъем уровня океана за счет потепления составит 0,1—0,2 м, что может привести к затоплению устьев крупных рек, особенно Сибири.

На проходившей в 1996 г. в Риме очередной конференции стран участниц Конвенции по предотвращению климатических изменений еще раз была подтверждена необходимость скоординированных международных действий для решения этой проблемы.

В соответствии с Конвенцией по предотвращению климатических изменений индустриально развитые страны и страны с переходной экономикой приняли на себя обязательства стабилизировать производство парниковых газов, развивающиеся страны приняли на себя обязательства систематически предоставлять отчеты о проводимых мерах в этом направлении.

Понятие и определение биосферы. Структура биосферы

Сложный природный процесс, протекавший и протекающий на Земле, непосредственно связан с взаимодействием трех оболочек планеты: литосферы, гидросферы и атмосферы. Именно эти оболочки и являются той сферой, той областью, где существуют живые организмы. Область существования живых организмов на Земле называется биосферой.

Биосфера — оболочка Земли, населенная живыми организмами, область обитания живых организмов планеты. Именно живые организмы сформировали отложения известняков, залежи угля и нефти, накопили свободный кислород в атмосфере.

Структура биосферы.Биосфера представляет собой сложнейшую планетарную оболочку жизни, населенную организмами, которые в совокупности составляют живое вещество. Это самая крупная (глобальная) экосистема Земли — область системного взаимодействия живого и косного вещества.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20—25 км), верхнюю часть литосферы (кора выветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана.

Ограничивают область распространения жизни слишком высокие или низкие температуры. Нижнюю границу биосферы на материках условно проводят по изотерме 100 "С. При более высокой температуре большинство бактерий существовать не может. В Европе эта изотерма находится на глубине 10—15 км, в молодых альпийских прогибах она поднимается до 1,5—2 км. Фактически жизнь в литосфере прослеживается до глубины 3—4 км.

Предел протяженности биосферы — 39-40 км. Однако жизнь в биосфере сконцентрирована в значительно более узких пределах, охватывающих всего несколько десятков метров. По сравнению с диаметром Земли (13 000 км) биосфера — это тонкая пленка на ее поверхности.

Что касается границы биосферы в морях и океанах, то английский натуралист Э. Форбс в 1841 г. по результатам своих наблюдений в Средиземном море категорически заявил, что глубже 540 м жизнь в океанических водах невозможна. Однако уже спустя 20 лет с глубины 2160 м с затонувшего судна был поднят кабель: он оказался весь усеян кораллами, устрицами, двустворчатыми и брюхоногими моллюсками, яйцами кальмаров.

23 января 1960 г. исследователи-океанологи Ж. Пикар и Д. Уолш опустились в батискафе в Марианскую впадину Тихого океана. На глубине 10 525 м они разглядели рыбу и креветку. Так было доказано существование живых организмов в самых глубоких местах океана. Следует только отметить, что плотность организмов в океане крайне неравномерна.

Живое вещество биосферы, его особенности и функции

В основу концепции биосферы положено представление о живом веществе. Более 90 % всего живого вещества приходится на наземную растительность (98 % биомассы суши). Живое вещество — наиболее мощный геохимический и энергетический фактор, ведущая сила планетарного развития. Основной источник биохимической активности организмов — это солнечная энергия, используемая в процессе фотосинтеза зелеными растениями и некоторыми микроорганизмами для создания органического вещества. Фотосинтез привел к накоплению в атмосфере свободного кислорода, образованию озонового слоя, защищающего от ультрафиолетового и жесткого космического излучения, он поддерживает современный газовый состав атмосферы. Жизнь на Земле всегда существовала в форме сложно организованных комплексов разнообразных организмов (биоценозов). Вместе с тем живые организмы и среда их обитания образуют целостные системы — биогеоценозы. Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ними процессы создания, накопления и распада органического вещества обеспечивают постоянный круговорот вещества и энергии. С этим круговоротом связана миграция атомов химических элементов через живое вещество.

Таким образом, живое вещество — совокупность живых организмов биосферы, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе и энергии. В 1930-х гг. В.И. Вернадский из общей массы живого вещества выделяет человечество как его особую часть. Такое обособление человека от всего живого стало возможным по трем причинам.

Во-первых, человечество является не производителем, а потребителем биогеохимической энергии. Такой тезис требовал пересмотра геохимических функций живого вещества в биосфере. Во-вторых, масса человечества, исходя из данных демографии, не является постоянным количеством живого вещества. И в-третьих, его геохимические функции характеризуются не массой, а производственной деятельностью.

Концепция экосистемы

Основным объектом изучения экологии являются экологические системы, или экосистемы. Экосистема занимает следующее после биоценоза место в системе уровней живой природы. Говоря о биоценозе, мы имели в виду только живые организмы. Если же рассматривать живые организмы (биоценоз) в совокупности с факторами окружающей среды, то это уже экосистема. Таким образом, экосистема — природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (например, атмосфера — косной, почва, водоем — биокосной и т.д.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

Экосистема (экологическая система)— основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ.

Экосистемы можно разделить на микроэкосистемы (дерево в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистемы (болото, сосновый лес, ржаное поле) и макроэкосистемы (океан, море, пустыня).

Вложенные файлы: 1 файл

курсовая по экологии.docx

3.Охрана биосферы от загрязнения выбросами хозяйственной деятельности.

Охрана биосферы – это совокупность международных, государственных, политических, правовых, технических, социально-экономических, общественных и других природоохранных мероприятий, направленных на оптимальное сохранение устойчивого равновесия в биосфере, благоприятного для жизнедеятельности живых организмов, на рациональное использование, воспроизводство и сохранение материальных и энергетических природных ресурсов и параметров природных систем в интересах существующих и будущих поколений людей.
Речь идет об охране от загрязнения и вредного воздействия атмосферного воздуха, вод, земель, недр, растительного и животного мира, рыбных запасов; о сохранении в естественном виде ландшафтов; о рациональном использовании других природных ресурсов.
Лучший способ охраны биосферы от загрязнений – исключение видов деятельности человека, технологических процессов, сопровождающихся ее загрязнением. Создание малоотходных и безотходных производств – главное направление в природоохранной деятельности человека. Однако полностью исключить антропогенное загрязнение элементов биосферы нельзя, так как без многих загрязняющих процессов невозможно жизнеобеспечение человека.
В целях снижения загрязнения биосферы предприятия должны иметь установленные нормы на выбросы, сбросы. Экологические последствия радиоактивных осадков. Экологические последствия загрязнений, вызванных атомной промышленностью. Любая производственная деятельность человека оказывает негативное влияние на окружающую природную среду, ее ресурсы и процессы. Промышленные предприятия подразделяют на добывающие и перерабатывающие. Последние делят на тяжелую и легкую промышленность. Высоким уровнем антропогенного воздействия на природную среду характеризуются предприятия по добыче полезных ископаемых, предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, целлюлозно-бумажные комбинаты, все виды электростанций, транспорт. Проблемы всех промышленных предприятий - образование большого количества отходов:

1) выбросов в атмосферный воздух;

2) сточных вод и твердых отходов производства.

Сокращение площадей лесов, саванн, степей в связи с бурным строительством городов, крупных промышленных предприятий и автомагистралей влечет за собой уменьшение поступления кислорода в атмосферу. Ежегодно в атмосферу попадают миллионы тонн диоксида серы, сероводорода, диоксида азота, углеводородов, озона, аммиака, оксида углерода и пыли. Транспортные средства с выхлопными газами выбрасывают свинец и его соединения. Добывающими и перерабатывающими предприятиями для промышленных целей используется большое количество воды. Такое обстоятельство влечет за собой образование сточных вод, загрязненных самыми разными веществами, попадание которых в водные объекты чревато губительными последствиями для их обитателей. В поверхностные воды сбрасываются нефтепродукты, соединения меди, железа, цинка, ПАВ, фосфор, фенол, аммонийный и нитратный азот. Очень часто эти и другие вредные вещества оказываются в составе подземных вод, куда они просачиваются с мест захоронения отходов производства и сельского хозяйства. Разработка крупных месторождений полезных ископаемых, а также добыча строительных материалов разрушают естественные природные ландшафты, уничтожают почвенный покров, вносят нарушения в гидрологический баланс грунтовых вод. Промышленные предприятия загрязняют природную среду радиоактивными веществами. Особым видом загрязнения являются шум и вибрация, создаваемые промышленными установками и транспортом. Снизить уровень антропогенного воздействия на природную среду возможно, если четко соблюдать природоохранное законодательство, вкладывать финансовые средства в развитие отрасли переработки и утилизации отходов производства, совершенствование технологий.

12. Природные ресурсы и их классификация.

Природные ресурсы (естественные ресурсы) - элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие компоненты природной среды, которые используются (либо могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для удовлетворения разнообразных потребностей общества и общественного производства.Природные ресурсы являются главным объектом природопользования, в процессе которого они подвергаются эксплуатации и последующей переработке. Главные виды природных ресурсов - солнечная энергия, внутриземное тепло, водные, земельные и минеральные ресурсы - являются средствами труда. Растительные ресурсы, животный мир, питьевая вода, дикорастущие растения - являются предметами потребления. В связи с огромным объемом используемых природных веществ и энергии, проблема обеспеченности человечества природными ресурсами является глобальной. Для предотвращения истощения природных ресурсов необходимо рациональное и комплексное использование природных ресурсов, поиски новых источников сырья, топлива и энергии.

Под классификацией природных ресурсов понимается разделение совокупности предметов, объектов и явлений природной среды на группы по функционально значимым признакам. Учитывая природное происхождение ресурсов, а также их огромное экономическое значение, разработаны следующие классификации природных ресурсов. Природная (генетическая) классификация - классификация природных ресурсов по природным группам: минеральные (полезные ископаемые), водные, земельные (в т.ч. почвенные), растительные, (в т.ч. лесные), животного мира, климатические, ресурсы энергии природных процессов (солнечное излучение, внутреннее тепло Земли, энергия ветра и т.п.). Часто ресурсы растительного и животного мира объединяют в понятие биологические ресурсы. Экологическая классификация природных ресурсов основана на признаках исчерпаемости и возобновимости запасов ресурсов. Понятием исчерпаемости пользуются при учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия. Выделяют по данному признаку ресурсы:

неисчерпаемые - использование которых человеком не приводит к видимому истощению их запасов ныне или в обозримом будущем (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия воды, воздуха);
почерпаемые невозобновимые - непрерывное использование которых может уменьшить их до уровня, при котором дальнейшая эксплуатация становится экономически нецелесообразной, при этом они неспособны к самовосстановлению за сроки, соизмеримые со сроками потребления (например, минеральные ресурсы);
почерпаемые возобновимые - ресурсы, которым свойственна способность к восстановлению (через размножение или другие природные циклы), например, флора, фауна, водные ресурсы. В этой подгруппе выделяют ресурсы с крайне медленными темпами возобновления (плодородные земли, лесные ресурсы с высоким качеством древесины).

Хозяйственная, когда природные ресурсы классифицируют на различные группы с точки зрения возможностей хозяйственного использования:

по техническим возможностям эксплуатации выделяют природные ресурсы: реальные - используемые при данном уровне развития производительных сил; потенциальные - установленные на основе теоретических расчетов и предварительных работ и включающие помимо точно установленных технически доступных запасов еще и ту часть, которую в настоящее время нельзя освоить по техническим возможностям;

По экономической целесообразности замены различают ресурсы заменимые и незаменимые. Например, к заменимым относят топливно-энергетические ресурсы (они могут быть заменены другими источниками энергии). К незаменимым принадлежат ресурсы атмосферного воздуха, пресные воды и т.д.Большую роль в развитии экономики играет степень изученности природных ресурсов: строение почвы, количество и структура полезных ископаемых, запасы древесины и ее ежегодный прирост и др. Среди природных ресурсов особую роль в жизни общества играет минеральное сырье, а степень обеспеченности природными ресурсами отражает экономический уровень государства. В зависимости от геологической изученности минерально-сырьевые ресурсы подразделяются на следующие категории: А - запасы, разведанные и изученные с предельной детальностью, точными границами залегания, и которые могут быть переданы в эксплуатацию. В -запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выявление основных условий залегания, без точного отображения пространственного положения месторождения. C1 - запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение в общих чертах условий залегания. С2 - запасы, разведанные, изученные и оцененные предварительно по единичным пробам и образцам.

По экономическому значению полезные ископаемые делятся на балансовые, эксплуатация которых целесообразна в данный момент, и забалансовые, эксплуатация которых нецелесообразна из-за низкого содержания полезного вещества, большой глубины залегания, особенностей условий работы и др., но которые в перспективе могут разрабатываться.

Среди классификаций природных ресурсов, отражающих их экономическую значимость и хозяйственную роль, особенно часто используется классификация по направлению и видам хозяйственного использования. Основной критерий подразделения ресурсов в ней - отнесение их к различным секторам материального производства или непроизводственной сферы. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.

Группа ресурсов промышленного производства включает все виды природного сырья, используемого промышленностью. В связи с многоотраслевым характером промышленного производства виды природных ресурсов дифференцируются следующим образом:

энергетические, к которым относят разнообразные виды ресурсов, используемых на современном этапе для производства энергии:
горючие полезные ископаемые (нефть, газ, уголь, битуминозные сланцы и др.)
гидроэнергоресурсы (энергия речных вод, приливная энергия и т.п.);
источники биоэнергии (топливная древесина, биогаз из отходов сельского хозяйства.);
источники ядерной энергии (уран и радиоактивные элементы).

Неэнергетические ресурсы, представляющие сырье для различных отраслей промышленности или участвующие в производстве согласно его техническим особенностям:

полезные ископаемые, не относящиеся к группе каустобиолитов (рудные и нерудные);
воды, используемые для промышленного производства;
земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры;
лесные ресурсы промышленного значения;
биологические ресурсы промышленного значения.

Можно выделить и другие группы природных ресурсов. Например, источники однородных ресурсов (месторождения полезных ископаемых, земельные угодья, лесосырьевые базы и др.) подразделяются по величине запасов и хозяйственной значимости. Условно выделяют:

крупнейшие (общегосударственного значения),
крупные (межрайонного и регионального значения),
небольшие (местного значения).

Разрабатываются также частные классификации природных ресурсов, отражающие специфику их природных свойств и направлений хозяйственного использования. Примером такого рода служат различные мелиоративные классификации, группы рек по степени зарегулированности стока и др. Широко используется геолого-экономическая классификация полезных ископаемых по основным направлениям их использования в промышленности:

топливно-энергетическое сырье (нефть, газ, уголь, уран и др.);
черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.);
благородные металлы (золото, серебро, платиноиды),
химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.);
техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.).

Отдельные структурные схемы классификации природных ресурсов приведены на рис. 1 и 2.

Рисунок 1. Классификация природных ресурсов по происхождению

Рисунок 2. Классификация природных ресурсов по признаку исчерпаемости

33.Оценка и прогнозирование состояния окружающей среды.

Первым шагом для разумного ведения хозяйства, согласующегося с конкретными природными условиями и эколого-геохимической обстановкой, сложившейся под воздействием предыдущей антропогенной деятельности, должна быть оценка существующего в настоящее время состояния окружающей среды в интересующем нас районе. Объективная оценка состояния системы опирается на комплекс показателей, различных по своей физической природе и базирующихся на различных способах измерения и контроля. В настоящее время практически отсутствуют достаточно простые и объективные методики объединения различных показателей и свойств в единую систему количественных оценок состояния объектов природы.
Широкое распространение получили следующие методы определения показателей экологического состояния:
а) экспериментальный (осуществляемый с помощью технических средств измерений и контроля);

б) расчетный (осуществляемый при помощи вычислений с использованием значений параметров, найденных другими методами);

в) экспертный (основанный на учете мнений группы специалистов);
г) органолептический (не предусматривающий использования технических средств измерений и контроля).
Необходимой основой всех существующих методов оценки состояния экосистем является определение уровня экологического состояния, под которым понимается некоторая относительная характеристика, основанная на сравнении совокупности фактических значений показателей экосистемы с соответствующей совокупностью базовых показателей (регламентированных действующими нормативными требованиями).
Обычно осуществляются дифференциальная и (или) интегральная оценка. Дифференциальная оценка состояния характеризует состояние окружающей среды, определяемое техногенным воздействием на нее. При оценке степени химического загрязнения окружающей среды такой оценкой могут быть концентрации загрязняющих веществ в почвах. Интегральная оценка, с одной стороны, может представлять собой синтез всех дифференциальных, а, с другой стороны, может быть получена по одному показателю, характеризующему состояние системы в целом.
Одним из интегральных показателей уровня техногенного загрязнения окружающей среды, который выражает степень накопления элементов (или загрязняющих веществ) по сравнению с природным фоном (или ЦЦК)

является коэффициент концентрации К_с\

к С С Ф
где С_х - концентрация элемента X в экосистеме, а С_ф - фоновая концентрация или значение ЦЦК.
Часто для полиэлементных аномалий используется показатель Z_c, характеризующий суммарную степень загрязнения, т.е. характеризующий эффект воздействия группы элементов:
Z_c =^К_С -(п-i), где п - число элементов-загрязнителей. i=i
В зависимости от размеров изучаемого района выбирается масштаб исследований для такой оценки. Сама эколого-геохимическая оценка состояния окружающей среды может отражать тенденцию развития рассматриваемых процессов, быть качественной и количественной. Опыт ранее проводимых работ позволяет считать, что оценка состояния окружающей среды должна проводится поэтапно с определенной последовательностью.
Исследования целесообразно начинать с установления тенденций развития конкретных процессов и их качественной оценки, а затем перейти к количественной оценке. После количественной оценки общего состояния окружающей среды изучаемого региона можно приступать к эколого-геохимической оценке последствий конкретных природных и техногенных процессов. Эта работа также может быть подразделена на качественную (ее следует проводить раньше) и количественную - завершающую.
Подходя к проблеме оценки изменений, происходящих в биосфере, с позиций миграции-концентрации химических элементов можно объединить все возможные изменения в четыре основных вида:
1. изменения концентрации химических элементов (их соединений) в пределах отдельных частей биосферы;

Охрана биосферы от загрязнения является комплексной задачей. Экологическая безопасность общества определяется многими факторами: Экономическими, социальными, технологическими и др.

Охрана биосферы осуществляется по двум направлениям:

совершенствование производственных отношений, т. е. создание действующей системы природоохранных мероприятий;

совершенствование производительных сил, т. е. создание не разрушающих природу производств.

Административный метод охраны окружающей природной среды предполагает регулирование со стороны государства. Государство через систему соответствующих органов устанавливает правовые нормы, регулирующие экологические отношения, определяет отношения, определяет меры и средства осуществления государственного контроля, устанавливает меры юридической ответственности за экологические правонарушения.

Экономический метод охраны окружающей природной среды подразумевает усиление рыночных средств воздействия на экологические процессы, предупреждение загрязнений.

Совершенствование производительных сил достигается технологическими методами, т. е. путем совершенствования очистки промышленных выбросов и переработки отходов производства, создавая малоотходных технологий, комплексного использования природного сырья.

Технологические методы направлены на создание не разрушающих природу производств. Основным принципом при создании не разрушающих природу производств является оказание минимального воздействия на окружающую природную среду. Эта задача решается двумя путями: уничтожение вредных выбросов; создание малоотходных и ресурсосберегающих производств.

Уничтожение вредных выбросов

Уничтожение вредных выбросов достигается в процессе очистки

бытовых и промышленных стоков, газообразных выбросов, а также методами утилизации, т. е. переработки бытовых и промышленных отходов.

Очистка газообразных выбросов включает:

Рассеяние химических соединений в атмосфере через высотные трубы. На большинстве бытовых и промышленных предприятий для отвода газообразных выбросов используются трубы высотой 200—350 м. Такая высота труб позволяет распределить загрязняющие вещества на большие площади, при этом значительно снижается их концентрация в атмосфере. Из трубы высотой 200 м газовые потоки рассеиваются на 20 км, а из трубы высотой 250 м—на 75 км.

Очистку атмосферных выбросов от пыли с применением:

механических обеспыливающих устройств, в которых пыль отделяется под действием гравитационных, инерционных или центробежных сил;

мокрых методов очистки (использование аппаратов, в которых пыль поглощается жидкостью);

электрофильтров (осаждение пыли осуществляется за счет ионизации газа и содержащейся в нем пыли).

Очистка атмосферных выбросов от токсичных веществ:

Адсорбционные методы очистки, которые основаны на избирательном поглощение газов или паров жидкостями;

Каталитические методы очистки, которые основаны на каталитических окислительно-восстановительных реакциях, в результате которых происходит химическое превращение токсичных веществ в более безобидные соединения.

Очистка сточных вод производится различными методами в зависимости от вида стоков.

Различают промышленные и бытовые стоки. Промышленные стоки содержат специфические загрязнители, поэтому их запрещено сбрасывать в общую городскую систему водоотведения. Методы отчистки промышленных стоков определяются физико-химической природой загрязнителей. Очистка производится в несколько этапов.

На первом этапе производится очистка от взвешенных и коллоидных частиц, т. е. механическая очистка, которая производится методами фильтрации, флотации, коагуляции.

Фильтрация применяется для отделения твердых или жидких ве-

ществ от сточных вод. К качестве фильтров используются: металлическая или пластмассовая сетка, зернистый слой (песок, уголь, коксовая мелочь), тканевые перегородки из асбеста, стеклянного или искусственного волокна.

Флотация — метод основан на различной смачиваемости частиц. Этот метод применяется для очистки стоков от взвешенных механических примесей. В емкость с очищаемыми водами снизу подается воздух. Пузырьки адсорбируются на поверхности частиц и выносят их на поверхность, т. е. образуется пена.

Коагуляция — процесс укрупнения диспергированных частиц и объединение их в агрегаты под влиянием физических и химических процессов, самопроизвольно протекающих в растворе, или под влиянием специальных веществ — коагулянтов. В качестве коагулянтов используют соли железа, кремниевую кислоту.

На втором этапе производится очистка сточных вод от растворенных в них химических соединений. На этом этапе применяются: экстракция, адсорбция, ионообменные методы очистки.

Экстракция — использование растворителей для извлечения токсичных веществ из очищаемых стоков. Этот метод применяется для очистки стоков от органических соединений (масел, фенолов, органических кислот).

Адсорбция — поглощение токсичных веществ твердым веществом — адсорбентом. Этот метод применяется для очистки сточных вод от органических соединений (красители, пестициды, фенолы).

Ионообмен — использование ионитов, которые участвуют в реакции с ионами очищаемых сточных вод. Ионообменная очистка применяется для извлечения из сточных вод металлов, а также соединений мышьяка, фосфора, цианидов.

Бытовые стоки очищают на городских станциях очистки также в несколько этапов.

Первый этап — очистка от механических примесей, которая производится в отстойниках, где удерживается 20—30% загрязнений.

Второй этап — биологическая очистка (очистка от органических соединений), для которой используется так называемый активный ил. В специальных бассейнах, которые продуваются воздухом, микроор-

ганизмы превращают органические соединения в ил, способный осесть. Выпавший осадок собирают, высушивают и компостируют вместе с мусором или в жидком виде отправляют на поля в качестве удобрений.

Третий этап — химическая очистка. Она производится с целью удаления из воды растворенных соединений фосфора, стимулирующих размножение водорослей. К воде примешивают особые химикаты, которые вызывают выпадение всех растворенных веществ, в том числе фосфатов, в осадок.

Утилизация твердых отходов. Под твердыми отходами подразумевается бытовой и промышленный мусор.

Прежде проблема мусора решалась вывозом на городскую свалку. В настоящее время, когда объем отходов многократно возрос, такой антиэкологический подход недопустим. Свалки портят ландшафт, отравляют грунтовые воды, заражают воздух. Остро встал вопрос о переработке мусора и о вторичном его использовании, т. е. получении сырья и энергии из мусора. В природе, т. е. в естественной экосистеме, отходов не бывает благодаря механизму кругооборота.

Утилизация бытового мусора происходит путем компостирования и сжигания. При сжигании образуется энергия, которую можно использовать. Например, в Роттердаме мусоросжигательная установка снабжает химическую промышленность города дистиллированной водой.

Утилизация промышленного мусора. Отходы горнодобывающей и металлургической промышленности используются в строительной промышленности в качестве пористого строительного материала.

Все вышеперечисленные виды загрязнения могут влиять на биосферу как отдельно, так и вместе.

Охрана биосферы от загрязнения выбросами хозяйственной деятельности.

Учебные вопросы:

1.Влияние урбанизации на биосферу.

2.Роль человеческого фактора в решении проблем экологии.

Продолжительное время деятельность человек существенно не влияла на ход природных физико-химических процессов и не приводила к заметным изменениям в природной среде. Если изменения и происходили, то очень медленно и постепенно.

Научные и технические достижения человека привели к научно-технической революции, которая вызвала не только переворот в производительных силах общества, но и породила опасные заблуждения о всесилии и господстве человека над природой.

Бурное развитие хозяйственной деятельности привело к интенсивному и часто к губительному воздействию на природу. Воздействие человека происходит путем преобразования естественных природных систем, а также в результате загрязнения воды, воздуха и почвы различными химическими веществами.

Человек воздействует на природу по нескольким направлениям:

1) изменением структуры земной поверхности (распашка земель, добыча

полезных ископаемых, вырубка лесов, осушение болот и др.);

2) изменением химического состава природной среды в результате изъятия полезных ископаемых, размещения отходов производства на полигонах, загрязнения вредными примесями атмосферы, водных объектов и почвы;

3) изменением теплового баланса как на региональном, так и на планетарном уровне.

Деятельность человеческого общества является одним из значительных факторов, оказывающих воздействие на окружающую среду. С ростом численности населения Земли, повышением мощности производительных сил, увеличением количества потребляемых природных ресурсов и производимых отходов различных видов, нагрузка на биосферу со стороны общества постоянно возрастает. В этой ситуации необходимым условием сохранения устойчивости естественной среды является внедрение и широкое использование принципов рационального природопользования, а также улучшение понимания людьми возможных последствий их действий и решений.

Чтобы принимать долгосрочные решения, необходимо обратить внимание на принципы, определяющие устойчивое развитие, а именно:

– стабилизация численности населения;

– переход к более энерго и ресурсосберегающему образу жизни;

– развитие экологически чистых источников энергии;

– создание малоотходных промышленных технологий;

– создание сбалансированного сельскохозяйственного производства, не истощающего почвенные и водные ресурсы и не загрязняющего землю и продукты питания;

– сохранение биологического разнообразия на планете.

Так же важным шагом в исправлении сложившейся экологической ситуации – это нахождение нового источника энергии. Ведь это поможет решить главную проблему – загрязнение атмосферы. Химическое топливо – сегодня единственный экономически выгодный источник энергии. Однако, не самый экологически чистый, к тому же минеральное топливо рано или поздно будет исчерпано на столько, что его не будет хватать человечеству с их потребностями (если, конечно, к тому времени человечество не исчезнет вследствие своих действий на Земле). Поэтому необходимо искать новый источник энергии, и этот источник должен быть не просто экологически чистым, но и выгодным с экономической точки зрения. Конечно, уже сегодня существуют альтернативные источники энергии: электромобиль, двигатель на воде, на спирте и многие другие. Но они не перспективны, так как, либо они не выгодны в экономическом отношении, либо у них низкий КПД. В любом случае прогресс постоянно движется вперёд, поэтому необходимо как усовершенствовать старое, так и изобретать новое.

Необходимые меры для решения глобальных экологических проблем следующие. Прежде всего, следует перейти от потребительского подхода к природе к поиску гармонии с нею. Для этого, в частности, необходим целый ряд целенаправленных мер по экологизации производства: природосберегающие технологии, обязательная экологическая экспертиза новых проектов, создание безотходных технологий замкнутого цикла.

Другой мерой, направленной на улучшение взаимоотношений человека и природы, является разумное самоограничение в расходовании природных ресурсов, особенно — энергетических источников (нефть, уголь), имеющих для жизни человечества важнейшее значение.

Подсчеты международных экспертов показывают, что если исходить из современного уровня потребления (конец XX в.), то запасов угля хватит еще на 430 лет, нефти — на 35 лет, природного газа — на 50 лет. В связи с этим необходимы разумные структурные изменения в мировом энергобалансе в сторону расширения применения атомной энергии, а также поиск новых, эффективных, безопасных и максимально безвредных для природы источников энергии, включая космическую.

Контрольные вопросы:

1. Дать понятие охраны биосферы как совокупности природоохранных мероприятий;

Читайте также: