Современное состояние природной системы земли. Общая характеристика состояния природной среды в россии. Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами

Россия - огромная страна. Ее территория составляет 17.075.000 кв. км (это 1 млрд. 707 млн. 500 тыс. га). Покрытая лесом площадь равна 7 71,1 млн. га и ли почти 45 процентов всей территории. В расчете на душу населения приходится в среднем 5 га леса.

Под все сельскохозяйствен­ные угодья занято 222,1 млн. га, в том числе: пашня - 132,3 млн. га, сенокосы - 23,5 млн. га, пастбища - 64,5 млн. га.

Население России на 01.01.96 г. составляло 148,0 млн. человек. Городские жители - 108,1 млн. (73 процента), сельское население - 39,9 млн. чел. (27 процентов). Всего насчитывается городов - 1.052, в которых проживает 96 млн. человек. Есть 18 городов с числом жителей свыше 1 млн. человек: в них проживает 26,3 млн. человек. Мужчин насчитывается 69,7 млн. или 47 процентов, женщин - 78,8 млн. или 53 процента.

В Конституции РФ (ст. 42) закреплено: каждый имеет право на бла­гоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоя­нии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением. Государство должно нести всю полно­ту ответственности за состояние и сохранность природных ресурсов стра­ны и среда обитания. К сожалению, эту задачу государство пока не выпол­няет. Состояние окружающей природной среды в России характеризуется как экологический кризис (Российская газета, 05.07.96 г.).

Ныне в России 13 регионов с критической экологической ситуаци­ей, а в 55 крупных городах назрела сложная экологическая ситуация. Отсутствие очистных сооружений или их неудовлетворительная ра­бота приводит к тому, что 82 процента сточных вод не подвергается очистке. Поэтому качество воды основных рек на территории России (а они служат не только транспортными магистралями, но и источни­ками питьевой воды) оценивается как неудовлетворительное. Реки Волга, Дон, Обь, Лена, Енисей, Кубань, Печора загрязнены органичес­кими веществами, соединениями азота, тяжелыми металлами, фенолом, нефтепродуктами. Свыше 15 процентов всех загрязненных вод идет от предприятий ТЭК. На долю этой отрасли приходится также 20 процентов выбрасываемых вредных веществ от стационарных источ­ников. Еще около 25 процентов выбросов загрязнений приходится на металлургию.

В водные объекты страны ежегодно сбрасывается более 150 млрд куб. м сточных, коллекторных, дренажных и других вод, с которыми в водоемы и водотоки поступает более 30 млн. т загрязняющих веществ.

Негативно воздействует на сохранение экосистемы молевой сплав леса (одиночные бревна, а не плоты). Многие внутренние водоемы загрязнены биогенными веществами, минеральными удобрениями, пе­стицидами.

В критическом состоянии находится российская гордость - озеро Байкал, который содержит 80 процентов пресной воды бывшего СССР. Но поскольку в данном случае речь идет не просто о пресной, а именно о питьевой воде, то оказалось, что Байкал хранит 80 процентов ее запа­сов на всей планете. Это в корне меняет представление о сибирском озере и степени ответственности за него. Однако загрязнение Байкала продолжается. Было принято решение к 01.01.93 г. закрыть основной загрязнитель озера - Байкальский ЦБК, но он продолжает действо­вать. ЦБК является единственным предприятием, сбрасывающим свои промышленные стоки непосредственно в озеро Байкал. Сбросы содер­жат диоксины, органические соединения серы, фенолы и другие вред­ные и чуждые для замкнутой экосистемы озера вещества. Ежегодный сброс вод равен по объему загрязнения стокам города с населением в 500 тысяч человек. Диоксины, являющиеся сильнейшими ядами, в 20 тысяч раз превышают предельно допустимые нормы их концентраций (ПДК) в питьевой воде. В конечном итоге они оказываются в жире байкальского тюленя-нерпы, губят многие живые организмы биофлоры озера. Кроме этого, в атмосферу попадают хлор, сернокислые соедине­ния, являющиеся сильнейшими канцерогенами.

В результате 30-летней работы “ядовитого” комбината экосистема южной котловины Байкала находится в катастрофическом состоянии, а северная и средняя - в кризисном.

Атмосфера. С загрязнением атмосферы связано состояние озо­нового слоя Земли. Его основная функция состоит в охране человека и природной среды от губительного воздействия озоноразрушающих веществ (прежде всего фреона).

Однако в последние годы отмечается постепенное разрушение это­го слоя. В отдельных регионах его толщина уменьшилась на три процента. Над Антарктидой и в ряде других мест появились “озоно­вые дыры”. Хорошо известно, что сокращение озонового слоя на 1 процент ведет к росту заболеваемости рака кожи на 6 процентов.

В последние годы легкие горожан вместо потребной азотно-кисло­родной смеси потребляют всю таблицу Менделеева. Тут и угарный газ (СО) и углеводороды, и окислы азота, и свинец и др. Только кон­центрация СО в пределах Садового кольца в Москве превышает норму в 50 -70 раз. При этом многие вещества оседают в костях, мышечных тканях, вызывают изменения в крови, злокачественные заболевания,
необратимо уродуют генетический код. А это путь к вымиранию на­ции. Основной вклад в это дело вносят автомобили. Сегодня их доля в загрязнении воздуха составляет 65 - 70 процентов. По прогнозам экспертов, через 5 лет она достигнет 80 процентов.

Ежегодно в Российской Федерации образуется 45 млрд, тонн всех видов отходов производства и потребления, причем 20 млн. тонн из них относится к неутилизируемым токсичным отходам. Они частич­но складируются на территории предприятия, бесконтрольно сбрасы­ваются в канализацию, в балки, овраги, на полигоны, где размещаются твердые бытовые отходы.

Леса. Нерационально используется лесной фонд страны. Приме­няемая на лесозаготовках тяжелая техника не отвечает современным экологическим требованиям. В процессе лесозаготовок и переработ­ки теряется большое количество древесины. На обширных площадях происходит нежелательная смена лесообразующих древесных пород. Ежегодно регистрируется от 10 до 30 тыс. пожаров на площади от 0,5 до 2,1 га. Более 1 млн. га лесов повреждено в результате вред­ных выбросов промышленных предприятий. Общая площадь гарей и погибших древостоев составляет около 70 млн. га.

Существующее положение с охраной животного мира, прогресси­рующее разрушение естественных местообитаний диких животных приводит к уменьшению видового разнообразия и разрушению есте­ственных сообществ, сокращению численности животных.

Многие рекреационные территории и акватории, лишенные долж­ной охраны, деградируют и перестают выполнять свои оздоровитель­ные функции.

Среди наиболее острых экологических проблем - радиоактивное загрязнение. Его опасность для населения усиливается тем, что “убий­ственное” воздействие радиации люди не видят и не слышат. Так, в результате взрывов атомных бомб (проводимых в “мирных” целях) произошло радиационное заражение огромных территорий страны. Всего было взорвано более 120 бомб, в том числе в бассейне Волги более 20, в Якутии - 12 и т. д. На полигонах Новой Земли произведе­но 180 поверхностных и подземных ядерных взрывов, последствия которых пока неизвестны. Сюда же следует прибавить 68 мирных атом­ных взрывов, произведенных для глушения газовых и нефтяных ава­рийных фонтанов, при проведении горных работ, сейсморазведки и др.

Чудовищное загрязнение территории допущено при производстве ядерного оружия в закрытых городах: Свердловск-44, Челябинск-65, Арзамас-16, Красноярск-45, Томск-7. Преступление века - Черно­быльская катастрофа. Зона ее радиационного загрязнения состав­ляет 58 тыс. кв. км. От взрыва реактора пострадало население 19 республик и областей: Брянская, Белгородская, Воронежская, Калужс­кая, Курская, Липецкая, Ленинградская, Орловская, Рязанская, Тамбовс-

кая, Тульская, Пензенская, Смоленская, Ульяновская области, Мордовс­кая республика и др.

Сейчас в России действует 9 АЭС, где имеется 28 энергоблоков. Их доля в общей энергетике составляет 11 процентов. От повторения радиационных аварий на них страна не застрахована. Ежегодно органы Госатомнадзора России выявляют многочисленные нарушения режима работы АЭС и отступления от требований радиационной безопасности.

Деградация окружающей природной среды губительно влияет на здоровье человека и его генетический фонд. Так, более 20 процентов территории России находятся в критическом экологическом состоя­нии. Свыше 70 млн. человек дышат отравленным воздухом. Около 50 процентов населения России пьют воду, не соответствующую гиги­еническим требованиям.

В России резко упала средняя продолжительность жизни. Сейчас она составляет 57 лет для мужчин и около 70 лет для женщин. В среднем - это 64 года, т.е. на уровне таких стран, как Монголия, Вьетнам, Ангола, Гватемала. А от развитых стран по этому показате­лю Россия отстает на 12- 14 лет.

В России снижается рождаемость, растет смертность. Так, в 1986 -

1990 гг. ежегодный прирост населения составлял 1 млн. человек, а в

1991 г. - всего 200 тыс. В 1992 г. впервые смертность превысила число рождений и численность населения России уменьшилась. В целом, с 1992 г. страна потеряла 2 млн. 700 тыс. граждан. В последние годы численность населения поддерживается за счет мигрантов и беженцев.

Причины экологического кризиса носят комплексный и многолет­ний характер. Среди них следует назвать прежде всего то, что на протяжении всех лет Советской власти главным принципом социали­стического ведения хозяйства было пренебрежительное, варварское отношение к природе. Так, многие правительственные решения и их практическая реализация в смысле экологических последствий пред­ставляли собой тяжкие преступления. К ним следует отнести, напри­мер, ввод в эксплуатацию промышленных объектов без очистных со­оружений. Повсеместное нарушение технических и технологических требований при строительстве нефтепроводов. Например, расстояние между насосными станциями вместо требуемых международными стандартами 3 км составляли 30 км. По этой причине ежегодно проис­
ходило (и сейчас происходит) около 700 аварий (разрыв труб) и на землю выливается от 7 до 20 процентов добываемой нефти.

Известный писатель и редактор “Нового мира” С. Залыгин спра­ведливо относит к преступлениям века безумные проекты бывшего Минводхоза СССР. Среди них переброска стока северных рек в Кас­пий, рытье каналов “Волга-Чограй”, “Волгодон-бис” и др. Реализация их после мощного общественного давления была прекращена, но уже после бессмысленной затраты многомиллиардных бюджетных средств.

В результате “научной” мелиорации из фонда орошаемых земель России было “списано” более 3,5 млн. га (больше чем вся Бельгия). Нигде в мире нет даже термина “списание” земель. Стоимость спи­санных и испорченных земель определяется примерно в 1,5 - 2 трил­лиона рублей.

В ходе экономических реформ экологические проблемы еще более усугубились. Так, с 1991 г. производство сократилось на 40 процентов, за это же время выбросы в атмосферу загрязняющих веществ умень­шились только на 22 процента. Это означает, что сегодня каждая еди­ница продукции или услуг производится с использованием более гряз­ных технологий. Экономический кризис в сочетании с ухудшением окружающей среды поставил наше общество на опасную грань, за кото­рой - вымирание нации (Российская газета, 05.07.96 г.).

Резкая, но объективная оценка состояния природной среды в быв­шем СССР и политики правящей элиты была дана в книге М. Феш- баха и А. Френдли “Экологическое самоубийство в СССР”. Они пишут: “Когда историки наконец проведут посмертное вскрытие со­ветского коммунизма, они, вероятно, вынесут решение, что смерть про­изошла вследствие экологического самоубийства. Ни одна другая великая промышленная цивилизация не отравляла воздух, землю и людей так систематически и такое продолжительное время. И ни одна страна, громко заявлявшая о своем стремлении улучшать здравоох­ранение и охранять природу, не разрушила то и другое в такой степе­ни. И ни одно развитое общество не стояло перед такой мрачной политической и экономической расплатой и не имело столь малых ресурсов для восстановления ущерба.

Коммунизм заставил 290 млн. человек в бывшем Советском Со­юзе дышать отравленным воздухом, есть отравленную пищу, пить от­равленную воду и слишком часто хоронить своих отравленных детей, не зная, что же их погубило. Даже сегодня, когда русские и другие народы, начинают узнавать, что с ними сделали во имя прогресса со­циализма, у них очень мало возможностей для предотвращения ката­строфы: коммунизм оставил Россию и другие народы бывшего СССР слишком бедными, чтобы одновременно перестроить свою экономику и ликвидировать экологический ущерб, слишком дезорганизованны­ми, чтобы сообща повести битву с загрязнением, а иногда и слишком
циничными, чтобы вообще пошевелить хоть пальцем. Если даже най­дутся силы и ресурсы для борьбы с экологической катастрофой, ущерб настолько велик, что на его ликвидацию уйдут десятилетия.”

В.И. Данилов-Данильян (до 1996 г. - министр охраны окружа­ющей среды и природных ресурсов), соглашаясь в принципе с выво­дами авторов, в дополнение к ним, высказал ряд не менее острых и тревожных оценок. В концентрированной форме они выглядят сле­дующим образом:

1. Мы сегодня стоим перед экологической катастрофой. Нас спа­сают только российские просторы. Япония давно погибла бы.

2. Вредные мутации накапливаются, и мы сейчас опасно близки к критическому уровню генетической неполноценности, который будет означать национальную деградацию.

3. Наша экологическая ситуация - источник опасности и для других стран. Глобальные экологические проблемы порожде­ны, конечно, неразумным, самоубийственным хозяйствованием всего человечества, но наш вклад в это хозяйствование гораздо больше нашей доли в общем производстве.

4. На экологические беды в стране закрывают глаза.

5. Может получиться и так: мы одержим победу в экономике, на­ладим полноценный рынок, но не сможем воспользоваться пло­дами этой победы. Потому что к тому времени, когда это реаль­но может быть достигнуто, через 10-15 лет, окружающая среда окажется в совершенно непригодном состоянии.

Причины экологического кризиса поддаются конкретизации. Сре­ди них можно выделить монополию государственной собственности на природные ресурсы, средства производства, исключающую какие- либо стимулы в охране окружающей среды. Все было в руках государ­ства: а) эксплуатация природных ресурсов; б) государственный конт­роль за охраной природы; в) применение мер юридической ответствен­ности за экологические правонарушения. Вполне очевидно, что в этих условиях приоритет был отдан безраздельному господству экономи­ческих потребностей над требованиями экологии. Резуль­тат - экологический кризис.

Во-вторых, следует отметить недостаточную эффективность рабо­ты специальных государственных органов по охране окружающей природной среды, лесов, вод, недр, рыбных ресурсов, животного мира. Эти государственные функции возложены на Министерство охраны окружающей природной среды, ГК санитарно-эпидемиологического над­зора, Комитет РФ по геологии и использованию недр, Федеральную службу по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Фе­деральный горный и промышленный надзор России, Комитет РФ по водному хозяйству, Комитет РФ по земельным ресурсам и землеуст­ройству и др.

В-третьих, экологический кризис проявляется в неспособности пра­воохранительных органов обеспечить надежный контроль и надзор за выполнением законодательства об охране природной среды. Статисти­ка подтверждает: число экологических правонарушений и преступле­ний растет, а число лиц, привлеченных к ответственности, ничтожно.

В-четвертых, экологический кризис проявляется в массовом не­уважении эколого-правовых требований, в их нарушении или невы­полнении.

Еще по теме Общая характеристика состояния природной среды в России:

  1. 1. Общая характеристика управления природопользованием и охраной окружающей среды.
  2. §2. Понятие и общая уголовно-правовая характеристика преступлений, связанных с загрязнением объектов окружающей среды
  3. Глава IIIУСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ОБЩЕСТВА И СОХРАНЕНИЕ ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
  4. Общая характеристика состояний неопознанного трупа и тактические особенности его осмотра на месте обнаружения
  5. Материально-правовые и процедурно-правовые положения о предоставлении природных объектов в целях строительства (общая характеристика)
  6. 3. Наблюдение и учет в области природопользования и охраны окружающей природной среды
  7. Экономический механизм охраны окружающей природной среды
  8. 4. «АССИМИЛЯЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ» ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ

- Авторское право - Адвокатура - Административное право - Административный процесс - Антимонопольно-конкурентное право - Арбитражный (хозяйственный) процесс - Аудит - Банковская система - Банковское право - Бизнес -

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

Введение

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце дошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека. Изучив эту главу, вы узнаете:

О современном состоянии природной среды;

Об основных источниках загрязнений биосферы;

О путях охраны окружающей среды от загрязнений.

1. Атмосфера - внешняя оболочка биосферы

Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного то шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

Современный газовый состав атмосферы - результат длительного исторического развития земного шара. Он представляет собой в основном газовую смесь двух компонентов - азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в нем присутствуют также аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительные количества инертных газов (неон, гелий, криптон, ксенон), аммиака, метана, озона, диоксидов серы и других газов. Наряду с газами в атмосфере содержатся твердые частицы, поступающие с поверхности Земли (например, продукты горения, вулканической деятельности, частицы почвы) и из космоса (космическая пыль), а также различные продукты растительного, живот-ного или микробного происхождения. Кроме того, важную роль в атмосфере играет водяной пар.

Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах.

Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов нашей планете. Он необходим всем для дыхания. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов. Под действием ультрафиолетовых лучей он превращался в озон. По мере накопления озона произошло образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой, как экран, надежно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации, гибельной для живых организмов.

Современная.атмосфера содержит едва ли двадцатую часть кислорода, имеющегося на нашей планете. Главные.запасы кислорода сосредоточены в карбонатах, в органических веществах и окислах железа, часть кислорода рас-творена в воде. В атмосфере, по-видимому, сложилось приблизительное равновесие между производством кислорода в процессе фотосинтеза и его потреблением живыми организмами. Но в последнее время появилась опасность, что в результате человеческой деятельности запасы кислорода в атмосфере могут уменьшиться. Особую опасность представляет разрушение озонового слоя, которое наблюдается в последние годы. Большинство ученых связывают это с деятельностью человека.

Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним вступает в реакцию большое количество органических и неорганических веществ, а также водород, соединяясь с которым кислород образует воду.

Углекислый газ (диоксид углерода) используется в процессе фотосинтеза для образования органических веществ. Именно благодаря этому процессу замыкается круговорот углерода в биосфере. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных, участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе. Содержание углекислого газа в воздухе, который мы вдыхаем, примерно одинаково в различных районах планеты. Исключение составляют крупные города, в которых содержание этого газа в воздухе бывает выше нормы.

Некоторые колебания содержания углекислого газа в воздухе местности зависят от времени суток, сезона года, биомассы растительности. В то же время исследования показывают, что с начала века среднее содержание углекислого газа в атмосфере, хотя и медленно, но постоянно увеличивается. Ученые связывают этот процесс главным образом с деятельностью человека.

Азот - незаменимый биогенный элемент, поскольку он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера - неисчерпаемый резервуар азота, однако основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений.

Частично азот поступает из атмосферы в экосистемы в виде оксида азота, образующегося под действием электрических разрядов во время гроз. Однако основная часть азота поступает в воду и почву в результате его биологической фиксации. Существует несколько видов бактерий и сине-зеленых водорослей (к счастью, весьма многочисленных), которые способны фиксировать азот атмосферы. В результате их деятельности, а также благодаря разложению органических остатков в почве растения-автотрофы получают возможность усваивать необходимый азот.

Круговорот азота тесно связан с круговоротом углерода. Несмотря на то что круговорот азота сложнее, чем круговорот углерода, он, как правило, происходит быстрее.

Другие составные части воздуха не участвуют в биохимических циклах, но наличие большого количества загрязнителей в атмосфере может привести к серьезным нарушениям этих циклов.

2. Загрязнение атмосферы

Загрязнение атмосферы. Различные негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха.

Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.

По данным ученых (1990 е.), ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд т оксидов углерода, 190 млн т оксидов серы, 65 млн т оксидов азота, 1,4 млн т хлор фтор углеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком).

Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом.

Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно на зеленом покрове нашей планеты. Одним из самых наглядных показателей состояния биосферы служат леса их самочувствие.

Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. Установлено, что хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколиственные.

Только на территории нашей страны общая площадь лесов, пораженных промышленными выбросами, достиг-ла 1 млн га. Значительным фактором деградации лесов в последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС поражено 2,1 млн га лесных массивов.

Особенно сильно страдают зеленые насаждения в промышленных городах, атмосфера которых содержит большое количество загрязняющих веществ.

Воздушная экологическая проблема истощения озонового слоя, в том числе появление озоновых дыр над Антарктидой и Арктикой, связана с чрезмерным применением фреонов в производстве и быту.

Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. Вы уже узнали о некоторых результатах деятельности человека и их влиянии на биосферу. К счастью, до определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты. атмосфера воздух экологический озоновый

Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимического круговорота и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка всей биосферы планеты. Уже воз-ник ряд сложнейших экологических проблем биосферы, которые необходимо разрешить в ближайшее время.

2.1 Парниковый эффект

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд т углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО2 в атмосфере составляет величину порядка 50 000 млрд т. Эта величина колеблется и зависит, в частности, от вулканической активности. Однако антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его общего количества. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля (мелких частиц пыли, сажи, взвесей растворов некоторых химических соединений), может привести к заметным изменениям климата и соответственно к нарушению складывавшихся в течение миллионов лет равновесных связей в биосфере.

Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следовательно, и теплового баланса может явиться возникновение «парникового эффекта», то есть увеличения сред-ней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.

Выброс в атмосферу промышленных газов, включаю-щих такие соединения, как окись углерода СО (угарный газ), окислы азота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели живых организмов. По новейшим данным ученых, за 80-е гг. средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX в. на 0,5-0,6 "С. По прогнозам, к началу 2000 г. средняя температура на планете может повыситься на 1,2 "С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Ученые связывают такое повышение температуры в первую очередь с увеличением содержания углекислого газа (диоксида углерода) и аэрозолей в атмосфере. Это приводит к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли. Очевидно, определенную роль в создании так называемого «парникового эффекта» играет и тепло, выделяющееся от ТЭЦ и АЭС.

Потепление климата может привести.к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать.

Решить данную проблему было бы можно, сократив выбросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода.

2.2 Истощение азонового слоя

Истощение озонового слоя. В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов.

Основной причиной истощения озонового слоя является применение людьми хлор фтор углеводородов (фреонов), широко используемых в производстве и быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей. аэрозолей. Фреоны интенсивно разрушают озон. Сами же они разрушаются очень медленно, в течение 50-200 лет. В 1990 г. в мире производилось более 1300 тыс. т озоноразрушающих веществ.

Под действием ультрафиолетового излучения молекулы кислорода (О2) распадаются на свободные атомы, которые в свою очередь могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона (О3). Свободные атомы кислорода могут также реагировать с молекулами озона, образуя две молекулы кислорода. Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддерживается равновесие.

Однако загрязнители типа фреонов катализируют (ускоряют) процесс разложения озона, нарушая равновесие между ним и кислородом в сторону уменьшения концентрации озона.

Учитывая опасность, нависшую над планетой, международное сообщество сделало первый шаг к решению этой проблемы. Подписано международное соглашение, по которому производство фреонов в мире к 1999 г. должно сократиться примерно на 50% .

Заключение

Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедлительного решения.

Используемая литература

1. Е. А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин «Экология»

2. Издательский дом «Дрофа» 1995

3. Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин «Экология человека» ММП «Экоцентр», КРУК 1994

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Охрана атмосферного воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Загрязнение атмосферного воздуха, источники загрязнения. Глобальные экологические последствия загрязнения атмосферы. Нарушение озонового слоя. Кислотные дожди.

    реферат , добавлен 13.04.2008

    Влияние теплового режима поверхности Земли на состояние атмосферы. Защита планеты от ультрафиолетовой радиации озоновым экраном. Загрязнение атмосферы и разрушение озонового слоя как глобальные проблемы. Парниковый эффект, угроза глобального потепления.

    реферат , добавлен 13.05.2013

    Радиоактивные загрязнения биосферы. Проблемы парникового эффекта, истощения озонового слоя атмосферы. Химические, биологические загрязнения среды и здоровье человека. Ландшафт как фактор здоровья. Задачи рационального управления природными ресурсами.

    реферат , добавлен 08.07.2010

    Понятие и способы охраны атмосферного воздуха. Экологические требования для источников загрязнения атмосферы, установленные нормативы и плата. Правовая охрана озонового слоя. Ответственность за нарушение законодательства об охране атмосферного воздуха.

    реферат , добавлен 25.01.2011

    Основные природные и антропогенные источники загрязнения атмосферы и их влияние на здоровье человека. Охрана атмосферного воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Нарушение озонового слоя, загрязнение воды и способы ее очистки.

    контрольная работа , добавлен 10.11.2010

    Анализ экологических проблем природной среды в г. Борисоглебске: загрязнение атмосферного воздуха, водных ресурсов, почвы; состояние озонового слоя; мероприятия по улучшению ситуации. Законодательство РФ о природопользовании и охране окружающей cреды.

    дипломная работа , добавлен 19.08.2011

    Негативные изменения атмосферы Земли. Воздушная экологическая проблема истощения озонового слоя. Антропогенное загрязнение. Расчет выбросов угольной пыли, загрязняющих веществ топлива в котлоагрегатах, диоксида серы, оксида углерода, твердых частиц.

    курсовая работа , добавлен 24.03.2009

    Всемирные изменения окружающей среды под воздействием человека. Проблемы загрязнения атмосферы, почвы и вод Мирового океана, истощения озонового слоя, кислотных дождей, парникового эффекта. Основные условия сохранения равновесия и гармонии с природой.

    презентация , добавлен 22.10.2015

    Понятие и местоположение озонового слоя, его функциональные особенности и оценка значения для биосферы Земли. Структура и элементы озонового слоя, причины его ослабления в последние десятилетия, негативные последствия данного процесса и его замедление.

    презентация , добавлен 24.02.2013

    Источники искусственных аэрозольных загрязнений воздуха: ТЭС, фабрики, заводы. Глобальные проблемы: разрушение природной среды, загрязнение атмосферы, почвы, воды. Актуальные проблемы озонового слоя и кислотных осадков. Решение экологических проблем.

Состояние окружающей природной среды – это показатель качества жизни населения. Там где качество окружающей природной среды не благоприятное высокий уровень заболеваемости населения, наиболее часто встречаются экологические заболевания, низкий уровень средней продолжительности жизни. Наиболее кризисная в России экологическая обстановка сложилась в Кузбассе, на Урале и Алтае, в Норильске, Прикаспие.

Выделяют четыре состояния окружающей природной среды:

1. Нормальное (естественное) состояние среды;

2. Аномальное (нарушенное) состояние среды;

3. Кризисное состояние среды;

4. Экологически опасное состояние (или разрушение) среды.

Нормальное (естественное) состояние среды – экологически сбалансированное состояние окружающей природной среды, соответствующее равновесию совокупности природных условий и масштабов общественного производства. При нормальном состоянии среды имеется некое экологическое равновесие, взаимодействия человека с общественным производством, не ведущее к существенному изменению среды или здоровья самого человека. Скорость восстановительных процессов в экосистемах превышает или равна темпу антропогенных нарушений. Заболеваемость и смертность населения проявляют тенденцию к снижению, а продолжительность жизни – к увеличению. Особых мер, кроме охраны растительного и животного мира здесь не требуется.

Аномальным (нарушенным) состоянием среды можно назвать такое состояние, при котором один или несколько параметров состояния среды достигают величин, существенно отличающихся от фоновых характеристик данной местности или же нарушаются некоторые свойства окружающей среды. В аномальном состоянии окружающая среда не теряет еще своей системной целостности, но приобретает характеристики экологически не сбалансированной системы и может оказать вредное воздействие на человека, либо не удовлетворять его потребности, если не принять специальных мер, противодействующих этому вредному влиянию или нейтрализующих его.

Здесь требуются мероприятия по локальному улучшению среды жизни, экологическая оптимизация ведения хозяйства, организационная работа по охране живой природы.

Кризисное состояние среды наступает в том случае, когда параметры состояния окружающей среды приближаются к допустимым пределам изменений, переход через которые влечет за собой потерю устойчивости системы, а в дальнейшем ее разрушение. Кризис окружающей среды может быть следствием антропогенного загрязнения или других воздействий на среду при достижении пороговых величин. Для этого состояния характерна деградация (изменение, разрушение) природных систем. Замена существующих систем на менее продуктивные, а также частичное опустынивание. Это затрудняет ведение традиционного хозяйства. Наблюдается или прогнозируется ухудшение состояния здоровья населения (рост заболеваемости детей и взрослых) и сокращения продолжительности жизни населения. Существует угроза роста негативных явлений в ряде поколений (увеличение генетических заболеваний).

На этом этапе требуется экологическое планирование, проектирование и оптимизация хозяйства, необходимо улучшение среды жизни населения через совершенствование коммунального хозяйства и специальную защиту населения, медицинское обслуживание и материальные льготы (введение оплаты за вредность проживания в экологически не благополучных зонах), а также меры по воспроизводству населения.

Экологически опасное состояние среды – состояние, при котором окружающая среда становится непригодной для обитания человека или становится непригодной в качестве использования как природного ресурса. Такое состояние характеризуется как экологическое бедствие или экологическая катастрофа. Например, 30-ти километровая зона вокруг Чернобыльской АЭС.

Для такого состояния среды требуется тщательный контроль и экологический мониторинг среды, экологическое планирование, экологическая оптимизация хозяйства, увеличение экологической безопасности технических устройств. Население должно получать материальную компенсацию за проживание в экологически неблагополучных зонах.

Лекция № 3

Тема:Критерии оценки состояния природной среды

    Санитарно-гигиенические показатели

    Экологические показатели

    Оценка степени антропогенных изменений природной среды

Оценка состояния и изменения окружающей природной среды является одной из важнейших функций геоэкологического мониторинга. Оценка предполагает сравнение фактического или прогнозируемого состояния среды с заранее определенными критериями, т. е. признаками, на основе которых производится сравнение. В качестве критериев могут выступать показатели исходного состояния наблюдаемых компонентов и комплексов, характеристики так называемых объектов-эталонов (фоновые характеристики), но чаще всего в этом качестве используются различные нормативные показатели, характеризующие меру возможного воздействия человека на природу;

Нормативные показатели устанавливаются на основе специальных исследований, экспериментальных данных или в результате экспертных оценок. При их обосновании и введении приходится учитывать не только устойчивость организма человека и природных комплексов, но и реальные возможности современного этапа развития человеческого общества. Так, очевидно, что для сохранения неизменного состава воздуха и первичных качеств чистой воды необходимо исключить вредные выбросы в атмосферу и водоемы. 0днако, поскольку экономически, а нередко и технологически это часто невыполнимо, приходится вводить нормы предельно допустимых загрязнений окружающёй природной среды. Поэтому все существующие, и разрабатываемые нормы допустимых воздействий человека на среду представляют собой компромисс между желаемым и реально возможным при данном уровне материально-технического развития общества. В процессе совершенствования технологии и расширения экономических возможностей общества, существующие нормы могут и должны ужесточаться, т.е. пересматриваться в сторону уменьшения разрыва между желаемым и реально достижимым.

В настоящее время в практике мониторинговых наблюдений используются две основные группы показателей – санитарно-гигиенические и экологические.

1 Санитарно-гигиенические показатели

Санитарно-гигиенические показатели устанавливаются исходя из требований экологической безопасности населения (т. е. применительно к здоровью человека). К ним в первую очередь следует отнести нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе, воде, почвах и продуктах питания, а также нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ) в воздух и водоемы. ПДК - это максимальная концентрация веществ, не влияющая негативно на здоровье людей настоящего и последующих поколений при воздействии на организм человека в течение всей его жизни. ПДВ - называют максимальный объем веществ в единицу времени, который не ведет к превышению их ПДК в сфере влияния источника загрязнения. В настоящее время насчитывается большое число нормативов допустимого содержания веществ и энергии различного происхождения (химических, физических, биологических). Только ПДК для химических веществ установлено в воде водоемов около 1500 в атмосферном воздухе - более 450, в почве - более 100.

При наличии столь внушительного числа показателей ПДК возникает необходимость определения перечня наиболее представительных веществ, подлежащих контролю в процессе мониторинга. Предложены следующие критерии их выбора (Израэль и др., 1978).

Во-первых , наблюдению должны подлежать вещества, выброс и распространение которых (а следовательно, и загрязнение ими) имеет массовый характер. К ним относятся, например, двуокись серы, пыль, окись углерода и другие для атмосферного воздуха, нефтепродукты, фенолы, соединения тяжелых металлов и другие для поверхностных вод, пестициды для почв .

Во-вторых , наблюдения должны охватывать наиболее токсичные соединения, т. е. вещества, имеющие абсолютно низкие значения ПДК. В атмосферном воздухе ПДК таких соединений не превышает 5 мкг/м (пятиокись ванадия, сернистый свинец, ацетофенон и другие), а в воде водоемов 2 мкг/л (соли бериллия и ртути, фенол и другие).

Степень загрязнения природной среды принято оценивать по кратности превышения ПДК и ПДВ, классу опасности (токсичности) веществ, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количеству химических элементов и соединений. В случаях одновременного присутствия нескольких загрязняющих веществ (что является весьма типичной ситуацией) попользуются так называемые суммарные показатели . Так, при наличии веществ с одинаковой степенью вредности суммарный показатель загрязнения может быть определён по следующей формуле:

где С - фактическая концентрация i - того загрязнителя. Правда, такой подход не всегда соответствует результатам токсикологических опытов, согласно которым связи «доза-эффект» во многих случаях носят нелинейный характер (Израэль и др., 1978).

Несмотря на широкое использование в практике природопользования, санитарно-гигиенические показатели лишь частично отвечают требованиям геоэкологического мониторинга. 1) Значения ПДК территориально не дифференцированы, они не учитывают влияния реальной физико-географической ситуации (климата, геохимических условий, минерализации вод и др.).

2) При их разработке часто не принимаются во внимание процессы превращения загрязняющих веществ при переходе из одной среды в другую, их миграционные свойства, способность накапливаться в отдельных компонентах экосистем и вызывать вторичное загрязнение. Так, ртуть, попадая в воздух и почвы в виде неорганических соединений, при небольших концентрациях может не представлять большой опасности. Однако в воде она переходит в высокотоксичную метилированную форму, что делает ее чрезвычайно опасной – ядовитость ртути возрастает в 30-100 раз.

3) Наконец, санитарно-гигиенические нормы, установленные исходя из требований организма человека, не учитывают свойств других организмов. Допустимые для человека уровни загрязнения могут привести к нарушению состояния многих видов растений и животных, а соответственно их сообществ и экосистем в целом. Поэтому для оценки состояния и изменения природной среды наряду с ПДК необходимо использовать и экологические критерии.

Справка. При санитарно - гигиеническом нормировании (по линии Минздрава России) в различные перечни нормируемых показателей химического загрязнения атмосферы включены:

    около 600 веществ, для которых установлены ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ПДКн.м.),

    более 1500 видов веществ, имеющих безопасный ориентировочный уровень воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ОБУВ н.м).

В сумме примерно 2100 соединений нормируется в гигиеническом отношении на уровне, благоприятном для проживания человека. Примерно столько же веществ (многие из них повторяются) нормируется в воздухе рабочей зоны, хотя и на другом, примерно в 10 - 100 раз более высоком уровне их концентраций.

Итого - существует несколько тысяч соединений, в отношении которых в воздухе установлены санитарно-гигиенические нормативы. Собственно «экологических» (по отношению к живым объектам природы) нормативов для атмосферного воздуха сегодня практически нет. Поэтому современный экологический контроль атмосферы практически полностью ориентирован на выполнение только гигиенических нормативов загрязнения воздушной среды и производственно - технических нормативов воздействия на нее.

Для более глубокого понимания этой ситуации специалисту, сопоставляющему количество нормируемых в воздухе соединений (тысячи) и число применяемых для контроля атмосферы приборов и методик (сотни), необходимо понимать принципы выбора приоритетных загрязняющих веществ с точки зрения и мониторинга и, соответственно, оптимизации набора технических средств контроля загрязнения атмосферного воздуха для решения данной задачи.

Эта многовариантная оптимизационная задача является не очень трудной, но чрезвычайно важной - прежде всего с позиции экономии затрат. Для формирования перечня приоритетных загрязняющих веществ помимо перечней ПДК и ОБУВ можно воспользоваться перечнем загрязняющих веществ, для которых установлены базовые нормативы платы за выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников, где указано уже примерно 200 токсичных химических веществ, чаще других встречающихся в воздушных выбросах промышленных предприятий, теплоэнергетических установок и автотранспорта.

Если придерживаться этого перечня, то круг подлежащих контролю веществ снижается на порядок, но все равно остается слишком обширным для средней заводской, учебной или аналитической лаборатории.

Для дальнейшей минимизации круга анализируемых загрязняющих веществ заслуживает пристального внимания перечень приоритетных веществ - загрязнителей атмосферы, разработанный гидрометеорологической службой под руководством Ю.А. Израэля и применявшийся в СССР до конца 80-х годов. Он включал в себя всего 36 загрязняющих атмосферный воздух веществ, наиболее часто встречающихся в атмосфере в значительных количествах.

Есть ряд еще более кратких списков загрязняющих атмосферный воздух веществ, номенклатура которых в первую очередь должна учитываться при формировании типового (базового) комплекта приборов и методик, о составе и характеристиках которых необходимо иметь представление. Речь идет прежде всего о 18 неканцерогенных веществах, для которых Европейское отделение Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) рекомендовало средние значения допустимых концентраций.

Полезно также учитывать 26 «основных» веществ (Природопользование. Учебник/Под ред. Арустамова. М.: Дом «Дашков и Ко», 2000. - 284 с.), загрязняющих воздушную среду, для которых в санитарных нормах проектирования приводятся ПДКн.м., превышение которых «вызывает опасение» о состоянии воздушного бассейна или позволяет считать его «опасным» и даже «очень опасным».

Еще один перечень анализируемых веществ, заслуживающий внимания, содержится в рекомендациях по нормирования времени на производство анализов проб промышленных выбросов, атмосферного воздуха и воздуха в рабочей зоне. Данный перечень содержит 36 веществ. Совмещение четырех последних перечней позволяет сформировать «минимально достаточный» список приоритетных для экологического мониторинга загрязнения атмосферы ЗВ, для которых экоаналитический контроль, по-видимому, должен быть сегодня «абсолютно обязательным».

Азота диоксид, Азота осксид, Аммиак, Ацетон, Бензол, Ванадий. 1,2-Дихлорэтан, Кадмий, Ксилол, Марганец, Медь, Метанол, Метилмеркаптан, Никель, Озон, Пыль, Ртуть, Сажа, Свинец (и его соединения), H 2 S , СS 2, H 2 SO 4, SO 2 , HCN, HCl, Стирол, УВ (сумма), Углерода оксид, Тетрахлорэтилен, Толуол, Трихлорэтилен, Фенол, Формальдегид, Фтористые соединения, Фурфурол, Хлор, Хром(VI), Цинка оксид, Этоилбензол.

Указанные 40 веществ составляют примерно 70 % от общего числа по перечню химических соединений, которые анализируются с помощью более чем 130 различных методик выполнения измерений, допущенных в РФ при контроле загрязнения атмосферы.

В число оставшихся 30 % веществ входят в основном органические соединения (акрилаты, акролеин, амины, асбест, высокомолекулярные спирты, капролактам, карбоновые кислоты, нитрилы, циклогексан, фреоны, хлорорганические пестициды, полихлорбифенилы, полихлорированные дибензо-n-диоксины и дибензофураны), неорганические вещества (Br, As, Se, Te, соединения борной, фосфорной и угольной кислот, тяжелые и иные металлы - Fe, K, Ca, Co, Mg, Na, Sr, Ti, Zr и др.), а также некоторые физико-химические показатели атмосферных осадков (рН, кислотность, удельная электропроводность).

2. Экологические критерии

Экологические критерии (нормативы, показатели) рассматриваются как мера антропогенного воздействия на экосистемы и ландшафты, при которой их основные функционально-структурные характеристики (продуктивность, интенсивность биологического круговорота, видовое разнообразие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных - изменений (Современные проблемы..., 1992). Они призваны определить область и границы допустимого состояния природных систем и дозволенного воздействия на них со стороны человека. По мнению Т. Г. Руновой (1986), экологические нормативы должны отражать различные антропогенные изменения в природной среде и природных комплексах как источнике генофонда, хранителя ее эволюции, разнообразия и устойчивости. Поэтому их разработка должна опираться на результаты изучения свойств природных систем, особенно их способности к саморегулированию и сохранению своей структуры.

Экологические показатели выражаются в единицах массы, объема, силы на единицу площади или объема в единицу времени, а также в относительных величинах. В таком виде они могут быть использованы для оценки состояния и антропогенного изменения как отдельных природных компонентов, так и комплексов в целом.

В связи с этим можно выделить две основные группы экологических показателей – покомпонентные и комплексные .

К первой группе относятся индикаторы состояния и изменения отдельных компонентов природы (воздуха, вод, почв, биоты), достаточно репрезентативно характеризующие состояние природной среды. Примерами таких показателей являются состав атмосферы (например, содержание кислорода), радиационный и тепловой балансы земной поверхности, уровень Мирового океана (ля биосферы в целом), колебание стока и концентрации растворенного кислорода в воде рек и озер, содержание гумуса в почве, лесистость территории и другие.

Особое место в этом ряду занимают биоиндикаторы – виды или сообщества живых организмов (чаше всего растений), по состоянию которых можно судить о состоянии природной среды. В качестве важнейших экологических показателей выступают продуктивность вида или сообщества, суммарная биомасса, видовое разнообразие и др. По их колебанию можно с большой достоверностью установить изменения природных комплексов под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов.

Ко второй группе экологических критериев относятся суммарные (интегральные) показатели, характеризующие природные системы в целом.

Они могут быть получены на основе интеграции покомпонентных нормативов или путем нахождения общесистемных индикаторов. Один из способов получения суммарного показателя (х s) представляет собой расчет по формуле.

Где n - число покомпонентных нормативов; x i - норматив состояния компонента (в относительных величинах); k i - весовой коэффициент норматива.

Поиск общесистемных индикаторов состояния природной среды – сложная задача. Предложен ряд показателей, количественно характеризующих структуру и функционирование экосистем. Среди них можно выделить интенсивность биологического круговорота веществ (отношение массы ежегодной биологической продукции к общей биомассе), естественную способность к самоочищению (обусловлена особенностями взаимосвязи и скорости биологического круговорота), энергетико-вещественный баланс природных систем и др.

В условиях города показателем состояния среды может служить здоровье населения (изменение младенческой смертности, врожденные аномалии развития новорожденных, заболеваемость детей и взрослых и др.).

3. Оценка степени антропогенных изменений природной среды

Применение рассмотренных критериев оценки состояния окружающей природной среды дает возможность оценить степень и направление изменений природных комплексов и компонентов как во времени, так и в пространстве. Временные (динамические) показатели характеризуют скорости нарастания неблагоприятных изменений природной среды (например, скорости накопления тяжелых металлов в почве). По динамике нарастания площадей с неблагоприятными процессами можно выделить 4 класса экосистем (Виноградов и др., 1993).

Класс экосистем

Скорость увеличения площадей

Полная смена экосистем

Стабильные

Менее 0,5 % в год

Территории подвержены лишь разногодичной и циклической флуктуации

Умеренно-динамичные

До 2 % в год

Среднединамичные

в течение 30-50 лет

Сильнодинамичные

Более 4% в год

менее чем за 25 лет

Рисунок 1 - Классы экосистем

Пространственные показатели характеризуют размеры ареалов, в пределах которых проявляются антропогенные нарушения природных комплексов и их компонентов. Если площади нарушения превышают предельно допустимые размеры, то негативные изменения среды могут быть необратимыми. Например, выгорание лесов площадью в десятки и сотни га практически обратимо, и леса как правило, восстанавливаются. Однако, если площади выгорания (или какой либо другой формы разрушения экосистем) достигают нескольких тысяч или десятков тысяч га, изменения становятся необратимыми и могут рассматриваться как катастрофа.

При расчете показателей, используемых в мониторинге для оценки антропогенных изменений регионов, необходимо учитывать естественную дифференциацию природной среды. Поэтому эти показатели должны включать параметры, характеризующие ландшафтную структуру территории. Так, при оценке загрязнения региона может быть введен параметр, учитывающий площади отдельных контуров ландшафтов. В этом случае средневзвешенный показатель загрязнения региона (X) вычисляется по следующей формуле.

где m i - площадь i -го контура ландшафта; z i – загрязнение i -го контура; S - общая площадь региона.

Использование санитарно-гигиенических и экологических критериев позволяет оценить и ранжировать сложившиеся ситуации, а cсоответственно территории с различной степенью нарушенности естественных условий и ресурсов. Как показывает имеющийся опыт, достоверно выделяются три уровня экологического неблагополучия территории (Кочуров, Жемерова, 1991; Емельянов, 1992; Виноградов в др., 1993) - зоны экологического риска, кризиса и бедствия.

Зона экологического риска включает территории с повышенным загрязнением среды (содержание химических веществ в воде и тяжелых металлов в составе растительности в 2-5 раз выше ПДК), заметным снижением продуктивности растительности экосистем (на 1,5-3,5% в год), ведущим к их спонтанной деградации. Однако нарушения носят еще обратимый характер, поэтому ослабление антропогенных нагрузок может привести к улучшении экологической ситуации, повышенно качества возобновляемых ресурсов, частичному восстановлению ландшафтов. Деградация земель захватывает 5-20% территории.

Зона экологического кризиса характеризуется сильным загрязнением среды (содержание выделенных выше загрязнителей в 5-10 раз выше ПДК), резким снижением продуктивности (на 3,5-7,5% в год), потерей устойчивости и труднообратимыми нарушениями экосистем, предполагающими лишь выборочное хозяйственное использование территории. Деградация земель проявляется на 20-50% площади региона.

Зона экологического бедствия включает территории о очень сильным в устойчивым загрязнением среды (содержание загрязнителей более чем в 10 раз выше ПДК), разрушительной потерей продуктивности (более 7,5% в год), практически необратимой трансформацией экосистем, почти полностью исключающей их из хозяйственного использования. Деградация земель наблюдается на площади, превышающей 50% размера-территории.

Сочетание рассмотренных критериев дает возможность получить комплексную оценку экологической ситуации в пределах выделенных территорий. Одним из способов комплексной оценки является описание ситуаций в виде комбинаций, показывающих преобладание одних видов загрязнения над другими и степень нарушенности таких ведущих компонентов биосферы как воздух, почва и вода (Таблица 1).

Таблица 1- Возможные комбинации сочетаний степени нарушенности природных компонентов и основных видов загрязнения (по Кочурову и др., 1993)

Сочетание природных компонентов

Сочетание видов загрязнений

А>В>П А>П>В

В>А>П В>П>А П>А>В П>В>А

Виды загрязнения: Т - токсикологическое, Р - радиоактивное, М - механическое; природные компоненты: А - воздух, П - почва, В - вода.

Как видно из таблицы 1, совмещение выделенных видов загрязнения и природных компонентов позволяет получить по шесть различных сочетаний, комбинирование которых дает 36 комплексных наборов экологических ситуаций. Одни из этих ситуаций встречаются довольно часто, другие реже, третьи могут не встречаться совсем. Весьма типичны комбинации Т>М>Р+А>В>П (Московская агломерация) и Т>М>Р+В>А>П (среднее Поволжье), редко наблюдается ситуация Р>Т>М + В>П>А (Север Челябинской области).

Программа курса

Учебно -методический комплект Габриелян О.С. Программа курса... О.С., Попкова Т.Н., Карцова А.А. Органическая химия: Методическое пособие. 10 класс. – М.: Просвещение, ... О.С., Остроумов И.Г. Химия. 10 кл.: Методическое пособие. – М.: Дрофа,2007. Габриелян...

  • Учебно – методическое обеспечение выполнения учебного плана выполнение данного учебного плана обеспечивается учебно – методическими комплектами представленными в таблице

    Учебники

    Учебно – методическое обеспечение выполнения учебного плана. Выполнение данного учебного плана обеспечивается учебно – методическими комплектами , представленными в таблице: Учебные предметы, ступень...

  • Учебно-методические комплекты Касьянова физике для 10-11 классов общеобразовательных школ (базовый

    Программа

    Уровень. Важнейшая характерная особенность данного Учебно -методического комплекта , являющегося замкнутым концентром, - ... частицы). Важнейшая характерная особенность данного Учебно -методического комплекта , являющегося замкнутым концентром, - возможность...

  • Комплект учебно-методических материалов к модульной программе подготовки переподготовки и повышения квалификации управленческих и педагогических работников по обеспечению эффективного отдыха и оздоровления детей Учебно-методический комплект (УМК)

    Методические рекомендации

    Эффективного отдыха и оздоровления детей Учебно -методический комплект (УМК) – это совокупность учебно -методических материалов и программно-технических...

    • Рост населения и расширяющееся развитие сельского хозяйства, промышленности, строительства, транспорта вызвали массовое уничтожение лесов в Европе, Северной Америке, Выпас скота в больших масштабах приводил к гибели лесов и травяного покрова, к эрозии (разрушению) почвенного слоя (Средняя Азия, Северная Африка, юг Европы и США). Истреблены десятки видов животных в Европе, Америке, Африке.

    Строительство и эксплуатация промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых привели к серьезным нарушениям природных ландшафтов, загрязнению почвы, воды, воздуха различными отходами.

    Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX в. в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост.

    Последствия антропогенной (производимой человеком) деятельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.

    Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следовательно, и теплового баланса может явиться возникновение “ парников ого эффекта” , то есть увеличения средней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.

    Выброс в атмосферу промышленных газов, включающих такие соединения, как окись углерода СО (угарный газ), окислы азота, серы, аммиака и других загрязнителей,приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели живых организмов.

    Неуправляемое влияние на климат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства способны привести к значительному снижению плодородия почв, большим колебаниям урожайности культур.

    Загрязнение природной среды. Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например, вулканической деятельностью), характеризуют термином загрязненность. В общем виде загрязненность - это наличие в окружающей среде вредныхвеществ, нарушающих функционирование экологических систем или их отдельных элементов и снижающих качество среды с точки зрения проживания человека или ведения им хозяйственной деятельности. Этим термином характеризуются все тела, вещества, явления, процессы, которые в данном месте, но не в то время и не в томколичестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия.



    Экологическое действие загрязняющих агентов может проявляться по-разному; оно может затрагивать либо отдельные организмы (проявляться на организменном уровне,либо популяции, биоценозы, экосистемы и даже биосферу в целом.

    На организменном уровне может происходить нарушение отдельных физиологические функций организмов, изменение их поведения, снижение темпов роста и развития, снижение устойчивости к воздействиям иных неблагоприятных факторов внешней среды.

    На уровне популяций загрязнение может вызывать изменение их численности и биомассы, рождаемости, смертности, изменения структуры, годовых циклов миграций и ряда других функциональных свойств.

    На биоценотическом уровне загрязнение сказывается на структуре и функциях сообществ. Одни и те же загрязняющие вещества по-разному влияют на разные компоненты сообществ. Соответственно меняются количественные соотношения в биоценозе, вплоть до полного исчезновения одних форм и появления других. Изменяется пространственная структура сообществ, цепи разложения (детритные) начинают преобладать над пастбищными, отмирание - над продукцией. В конечном счете происходит деградация экосистем, ухудшение их как элементов среды человека, снижение положительной роли в формировании биосферы, обесценение в хозяйственном отношении.



    Различают природное и антропогенное загрязнения. Природное загрязнение возникает в результате естественных причин - извержения вулканов, землетрясений, катастрофических наводнений и пожаров. Антропогенное загрязнение - результат деятельности человека.

    Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом. Оседая на дно, нефть попадает в донные отложения, где нарушает естественные процессы жизнедеятельности донных животных и микроорганизмов. Кроме нефти, значительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие сильным токсическим действием. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в десятки раз.

    Каждый загрязнитель оказывает определенное отрицательное воздействие на природу, поэтому их поступление в окружающую среду должно строго контролироваться. Законодательство устанавливает "для каждого загрязняющего вещества предельно допустимый сброс (ПДС) и предельно допустимую концентрацию (ПД К) его в природной среде.

    Кроме загрязнения среды, антропогенное воздействие выражается в истощении природных ресурсов биосферы. Огромные масштабы использования природных ресурсов привели к значительному изменению ландшафтов в некоторых регионах (например, в угольных бассейнах).

    Быстрый рост потребностей в топливе, металлах, минеральном сырье и их добыче привели к истощению этих ресурсов.

    АТМОСФЕРА - ВНЕШНЯЯ ОБОЛОЧКА БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ .

    Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного то шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

    Современный газовый состав атмосферы - результат длительного исторического развития земного шара. Он представляет собой в основном газовую смесь двух компонентов - азота (78,09%) и кислорода (20,95%).

    Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах.

    Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов нашей планете. Он необходим всем для дыхания. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов. Под действием ультрафиолетовых лучей он превращался в озон. По мере накопления озона произошло образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой, как экран, надежно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации, гибельной для живых организмов.

    Современная.атмосфера содержит едва ли двадцатую часть кислорода, имеющегося на нашей планете. Главные.запасы кислорода сосредоточены в карбонатах, в органических веществах и окислах железа, часть кислорода растворена в воде. В атмосфере, по-видимому, сложилось приблизительное равновесие между производством кислорода в процессе фотосинтеза и его потреблением живыми организмами. Но в последнее время появилась опасность, что в результате человеческой деятельности запасы кислорода в атмосфере могут уменьшиться. Особую опасность представляет разрушение озонового слоя, которое наблюдается в последние годы. Большинство ученых связывают это с деятельностью человека.

    Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним вступает в реакцию большое количество органических и неорганических веществ, а также водород, соединяясь с которым кислород образует воду.

    Углекислый газ (диоксид углерода) используется в процессе фотосинтеза для образования органических веществ. Именно благодаря этому процессу замыкается круговорот углерода в биосфере. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных, участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе. Содержание углекислого газа в воздухе, который мы вдыхаем, примерно одинаково в различных районах планеты. Исключение составляют крупные города, в которых содержание этого газа в воздухе бывает выше нормы.

    Загрязнение атмосферы. Различные негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха.

    Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

    К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.

    Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно на зеленом покрове нашей планеты. Одним из самых наглядных показателей состояния биосферы служат леса их самочувствие.

    Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. Установлено, что хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколиственные.