Рассмотрим некоторые черты современного состояния биосферы и процессы, происходящие в ней.
Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом огромных масс вещества и энергии. В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.
Как уже говорилось, с появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно бурного после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального, косного.
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.
Ученые предполагают, что истощение почв на территории древнего центрально-американского государства Майя в результате подсечно-огневого земледелия явилось одной из причин гибели этой высокоразвитой цивилизации. Аналогично в Древней Греции исчезли обширные леса в результате вырубки и неумеренного выпаса скота. Это усилило эрозию почвы и привело к уничтожению почвенного покрова на многих горных склонах, повысило засушливость климата и ухудшило условия ведения сельского хозяйства.
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.
Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, еще полвека назад академик В. И. Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески оправдалось. 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.
В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд. т углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО 2 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 « 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. По данным экспертов ООН, в последние годы колебания продукции сельского хозяйства превышали 1%. А ведь уменьшение производства продовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода десятков миллионов человек.
Катастрофически сокращаются леса на нашей планете, Нерациональные вырубки лесов и пожары привели к тому, что во многих местах, некогда сплошь покрытых лесами, к настоящему времени они сохранились лишь на 10-30% территории. Площадь тропических лесов Африки уменьшилась на 70%, Южной Америки - на 60%, в Китае лишь 8% территории покрыто лесом.
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 вредных веществ, 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 том количестве, 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 нарушениеотдельных 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.
В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных. Так, природные источники окиси азота выбрасывают 30 млн т азота в год, а антропогенные - 35-50 млн т; двуокиси серы, соответственно, около 30 млн т и более 150 млн т. В результате деятельности человека свинца попадает в биосферу почти в 10 раз больше, чем в процессе природных загрязнений.
Загрязняющие вещества, возникшие в результате хозяйственной деятельности человека, и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданные материалы, радиоактивные элементы и многое другое.
Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн т нефти. 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 (ПДК) его в природной среде.
Предельно допустимый сброс (ПДС) - это масса загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельными источниками за единицу времени, превышение которой приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или опасно для здоровья человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК) понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним. В настоящее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие их на животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природное сообщество в целом.
Специальные службы мониторинга (наблюдения) окружающей среды осуществляют контроль за соблюдением установленных нормативов ПДС и ПДК вредных веществ. Такие службы созданы во всех районах страны. Особенно важна их роль в крупных городах, вблизи химических производств, атомных электростанций и других промышленных объектов. Службы мониторинга имеют право применять предусмотренные законом меры, вплоть до приостановки производства и любых работ, если нарушаются нормы охраны окружающей среды.
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). Если на заре цивилизации человек использовал для своих нужд всего около 20 химических элементов, в начале XX втекало 60, то сейчас более 100 - почти всю таблицу Менделеева. Ежегодно добывается (извлекается из геосферы) около 100 млрд. т руды, топлива, минеральных удобрений.
Быстрый рост потребностей в топливе, металлах, минеральном сырье и их добыче привели к истощению этих ресурсов. Так, по оценкам специалистов, при сохранении современных темпов добычи и потребления, разведанные запасы нефти будут исчерпаны уже через 30 лет, газа - через 50 лет, угля - через 200. Аналогичная ситуация сложилась не только с энергетическими ресурсами, но и с металлами (истощение запасов алюминия ожидается через 500-600 лет, железа - 250 лет, цинка - 25 лет, свинца - 20 лет) и минеральными ресурсами, как, например, асбест, слюда, графит, сера.
Вот далеко не полная картина
экологической ситуации на нашей планете в настоящее время. Даже отдельные
успехи природоохранной деятельности не могут заметным образом изменить общий
ход процесса пагубного влияния цивилизации на состояние биосферы.
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 хлорфторуглеродов (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, достигла 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.
|
Происхождение |
Действие |
|
|
Двуокись серы (Сернистый ангидрид) |
При сгоранииугля и мазута |
Раздражает бронхи. Вызывает легочные и аллергические реакции |
|
Трехокись серы |
При реакции двуокиси серы с кислородом |
Соединясь с атмосферной влагой образует серную кислоту. Угнетает растения, разъедает камень и др. |
|
Окись углерода |
Выделяется при неполном сгорании всех видов топлива. |
В больших количествах неблагоприятно воздействует на организм человека |
|
Углеводороды |
Выделяютсяпри неполном сгорании горючего (нефти) |
Способствуют развитию раковых заболеваний |
|
Окись азота |
Исследование техногенного загрязнения окружающей природной среды - одно из основных направлений экологических работ. Цель исследования - экологическая оценка природных компонентов городской среды на примере г. Владикавказ с целью выработки мероприятий по сохранению качества городской среды. Динамичная урбанизация привела к увеличению экологического риска и значительному ущербу, наносимому окружающей природной среде г. Владикавказа. Опробование донных отложений р. Терек позволит выявить большую часть комплекса химических элементов загрязнителей и пространственную характеристику зон их воздействия. Причины изменения допустимой степени загрязненности воды р. Терек обусловлены особенностями условий формирования состава воды. В атмосфере Владикавказа отчетливо проявляются два вида техногенного воздействия: загрязнение и преобразование. Сохранение качества городской среды г. Владикавказа и снижение уровня загрязнения её основных компонентов возможны при внедрении предлагаемой системы комплексных мониторинговых наблюдений локального и регионального рангов, а также осуществление мероприятий по устранению ведомственной разобщенности эколого-геохимических данных о состоянии природных компонентов.
экологическое состояние
атмосфера
состояние здоровья населения.
1. Бойнагрян В.Р. Загрязнение природной среды Республики Армения и оценка ее экологической безопасности. Труды Одесского политехнического университета. – 2013. – № 2. – С. 184-188.
2. Ершина Д.М., Ходин В.В., Демидов А.Л. Факторы экологических рисков от полигонов в Республике Беларусь. Твердые бытовые отходы. – 2012. – № 5. – С. 51-55.
3. Никитина О.А. К вопросу устойчивого эколого-экономического развития городской рекреации. Успехи современного естествознания. – 2006. – № 4. – С. 60.
4. Оказова З.П., Кусова Н.Х., Макиев А.Д. Биомониторинг как способ контроля качества окружающей среды. В мире научных открытий. – 2012. – № 9. – С. 167-174.
5. Пинаев В.Е., Шахин В.А. Оценка современного состояния окружающей среды. Науковедение. – 2013. – № 6. – С. 85.
6. Турецкая И.В., Потатуркина-Нестерова Н.И. Экологическая оценка состояния природной среды в зоне воздействия полигона захоронения промышленных отходов. Успехи современного естествознания. – 2014. – № 5. – С. 207-208.
Исследование техногенного загрязнения окружающей природной среды является одним из основных направлений экологических работ. В настоящее время большинство промышленно развитых городов Российской Федерации превратились в центры геоэкологических проблем. Достоверный ответ на вопрос о состоянии окружающей природной среды и влиянии на нее антропогенных факторов может быть дан только на основе систематических наблюдений и аналитической оценки техногенного воздействия на природные объекты городских агломераций.
Населенные пункты, особенно крупные города, являются важнейшими объектами геоэкологических исследований. Это обусловлено тем, что они образуют особую искусственную среду обитания людей, выполняют административные, культурно-политические и организационно-хозяйственные функции, являются промышленными и транспортными узлами.
Любой город представляет собой сложную систему и его иная форма существования невозможна. Одним из основных проявлений техногенного воздействия на природный комплекс города является процесс загрязнения. В городских условиях процесс загрязнения характерен практически для любых видов техногенных воздействий, имеет повсеместное распространение, протекает в течение всего времени освоения и использования урбанизированной территории и отражается на всех компонентах природного комплекса. Изучение состояния- этих компонентов дает ответ на вопрос о степени воздействия техногенных объектов на элементы природного комплекса за, определенные периоды времени.
Обеспечение благоприятной для населения среды обитания и требований экологической безопасности жизнедеятельности определяет необходимость мониторинга состояния загрязненных почв и природных вод, с определением состава и размерности загрязнений, а также фактической массы токсичных химических элементов, накопленных в этих компонентах за весь период неблагоприятной эмиссии.
Цель исследования - экологическая оценка природных компонентов городской среды на примере г. Владикавказ с целью выработки мероприятий по сохранению качества городской среды.
Городская среда - важная составляющая часть потенциала города, благодаря которой он выполняет свою историческую миссию двигателя прогресса. Многообразная и многоконтактная городская среда благоприятствует возникновению и развитию нового в разных сферах человеческой деятельности. Существует две взаимосвязанных стороны городской среды. Она выступает как комплекс условий жизни людей, “потребляющих” среду, удовлетворяющих свои потребности, что находится в прямой зависимости от качества среды. Одновременно городская среда является совокупностью условий для творческой деятельности, формирующей новые направления в науке, искусстве, культуре и т.д.
Городская среда - интегральное явление. Она создается благодаря действию многих факторов, многокомпонентная, имея несколько составляющих. Материальная составляющая городской среды - это, с одной стороны, природа, видоизмененная самим городом, а также окружающая его. А с другой - здания и сооружения разного назначения, распределенные в нем в соответствии с планировочной структурой и архитектурной композицией. Эта материальная составляющая имеет определенное восприятие и оценку.
Состояние компонентов природы - важный индикатор состояния и качества городской среды. Город активно обменивается веществом и энергией с окружающим его пространством. Он использует разные виды топлива и электроэнергии, сырье и полуфабрикаты, вспомогательные материалы для своих предприятий, продовольствие и товары народного потребления для населения, оборудование для промышленности, транспорта, жилищно-коммунального хозяйства. Используя и перерабатывая все это, город выпускает продукцию, оказывает услуги и выбрасывает в окружающую среду огромную массу отходов в твердом, газообразном и жидком виде.
Экологическое равновесие - состояние природной среды, при котором обеспечивается ее саморегуляция, надлежащая охрана и воспроизводство основных ее компонентов.
В пространственном поле антропогенного воздействия на природную среду особое место занимают города, чей стремительный рост составляет одну из характерных особенностей современной эпохи.
Пространственная дифференциация хозяйственной деятельности человека обуславливает различия в характере и интенсивности антропогенного воздействия на городскую среду. Различия типов ландшафтов си их особенностями типов устойчивости и антропогенным воздействием приводят к формированию городской территориальной неоднородности экологической ситуации.
Ряд исследователей представляет городскую среду как разновидность окружающей среды, создающей условия жизнедеятельности людей в пределах урбанизированной территории; По Ю.Г.Филеву городская среда, это физическое (материальное) и духовное (нематериальное) пространство, которое обладает специфическими природными и социально-экономическими особенностями внутренней структуры, динамики, эволюции. С учетом сказанного под городской средой необходимо понимать среду обитания, производственной деятельности, и место отдыха людей, совокупность природных, техногенных, социальных и экономических условий жизни, существующих в городе на занимаемой им территории.
С экологической точки зрения город можно рассматривать как своеобразную геосистему. У городской геосистемы есть три особенности: зависимость от окружающих территорий (необходимость постоянного поступления ресурсов и энергии извне); неравномерность, невозможность достижения экологического равновесия (современные города чувствительны к нарушению равновесия: сбои в работе электроснабжения, водопроводного хозяйства, очистных сооружений могут привести к локальному экологическому кризису); постоянное аккумулирование твердого вещества за счет превышения его ввоза в городскую геосистему на вывозом (это приводит к повышению уровня поверхности города: формированию культурного слоя, включающего строительные и бытовые отходы прошедших эпох, этот слой в старых городах достигает нескольких метров).
Среды городских ландшафтов (почвы, воды, снег, растительность) являются классификационным признаком загрязнения городских ландшафтов.
Регламентация природопользования в пределах современных крупных городов — сложнейшая комплексная проблема, включающая четыре взаимосвязанных составляющих - оценку качества природной среды и городской среды, функциональное зонирование городов, выявление средостабилизирующих возможностей территории и собственно блок регламентаций.
Составляющие оценки качества городской среды распадаются на ряд самостоятельных исследований, из которых вполне традиционны оценки загрязнения природных сред по количественной характеристике их элементарного состава. Особая роль здесь принадлежит изучению почвогрунтов урбанизированных территорий, так как почвы являются своего рода буферной системой и отражают как прошлые, так и настоящие процессы загрязнения.
Следующая составляющая - функциональное зонирование территории. В практике эколого-географических предпроектных исследований утвердилось традиционное направление в разбивке урбанизированных территорий на пять функциональных зон: производственную, жилищную, транспортную, рекреационную и социально-бытовую. В пределах техногеосистем разворачиваются коллизии современной городской жизни; пространственная структура техногеосистемы и ее предметно-ландшафтное наполнение непосредственно определяют степень свободы человеческого поведения.
Третья составляющая — оценка средостабилизирующих возможностей территории — включает картографический анализ факторов, способных оптимизировать экологическую ситуацию в городе (зеленые насаждения, водоемы, почвенный покров). Оценка зеленых насаждений проводится с учетом формы и размеров ареалов, их вертикальной структуры, возраста, породового состава, степени и характера угнетения и ухоженности .
В бассейне р.Терек на территории РСО-Алания преобладают реки протяженностью менее 10 км, которые составляют 94,5% общего числа рек бассейна.
Основными водопользователями в республике Северная Осетия-Алания являются: Терско-Кумский гидроузел; Филиалы ФГУ «Управления Севосетинмелиоводхоз»; предприятия жилищно-коммунального хозяйства.
В республике использовано воды 221,53 млн.м 3 , в том числе оросительно-обводнительными системами республики было забрано воды 46,647 млн.м 3 , на хозяйственно-питьевые нужды использовано 77,714 млн.м 3 , на производственные нужды - 27,44 млн.м 3 . Потери при транспортировке составили 111,371 млн.м 3 .
Одним из основных направлений рационального использования вод, которое обеспечивает сокращение забора свежей воды и уменьшение сброса сточных вод, является внедрение оборотных систем водоснабжения и повторного использования сточных вод.
В 2015 году объем сбрасываемых сточных вод в поверхностные водные объекты составил 120,13 млн.м 3 /год, что на 0,85 млн.м 3 /год меньше, чем в 2014 году. Из общего объема сточных вод было сброшено:
Загрязненных - 86,8 млн.м 3 /год, что на 1,63 млн.м 3 /год меньше, чем в 2009 году, из них: без очистки 9,43 млн.м 3 /год; недостаточно очищенных 77,37 млн.м 3 /год; нормативно-очищенных 3,87 млн.м 3 /год; нормативно чистых (без очистки) 29,46 млн.м 3 /год.
Из общего количества сбрасываемых сточных вод наибольшее количество загрязненных сточных вод сбрасываемых без очистки поступило от объектов жилищно-коммунального хозяйства. Только с очистных сооружений в г. Владикавказ сброшено 77,373 млн. м 3 сточных вод, что составляет 89,1 % от всех сточных вод, отведенных в водные объекты. При этом все они являются загрязненными.
Качество сбрасываемых сточных вод осталось на уровне прошлого года, так как практически все очистные сооружения коммунального хозяйства не работают. Отдельные очистные сооружения, ввиду плохой их эксплуатации не дают должного эффекта очистки сточных вод .
Государственный мониторинг поверхностных водных объектов проводился на 50 постоянных створах, расположенных на 24 водных объектах республики. Контрольные створы на реках предусмотрены в местах пересечения границ республики, в устьях притоков основных рек, по течению рек выше и ниже крупных населенных пунктов и водозаборных сооружений. Сеть, контролируемых створов, учитывает сложившуюся систему наблюдений Гидрометцентра. Наблюдения за состоянием водных объектов проводятся по гидрохимическим, гидробиологическим, органическим, бактериологическим, гидрологическим и токсикологическим показателям.
В рамках работы Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Северная Осетия-Алания по программе социально-гигиенического мониторинга на санитарно-химические показатели исследовано: из источников питьевого централизованного водоснабжения - 159 пробы, из них 5,0% не соответствуют гигиеническим нормативам по общей жесткости; из водопроводной сети - 210 пробы, из них не соответствуют 3,8%; из распределительной сети - 1300 проб, не соответствует 0,6%.
На микробиологические показатели: из источников питьевого централизованного водоснабжения - 177 проб, из них 1,1% не соответствуют гигиеническим нормативам; из водопроводной сети - 205 проб, из них не соответствует 1,0 %; из распределительной сети - 1598 проба, не соответствует 0,9%.
Выбросы загрязняющих веществ от всех имеющихся в РСО-Алания стационарных источников в 2015 г. составили 5,018 тыс. тонн, что меньше чем в предыдущем году на 0,522 тыс. тонн (11,3%). При этом 97,7 % выбросов, отходящих от источников загрязнения, уловлено и обезврежено. Снижение объема выбросов связано, в основном, с сокращением выбросов предприятий перерабатывающей промышленности. Наибольшие выбросы в атмосферу происходят в г. Владикавказе и Моздокском районе, где сосредоточены основные источники загрязнения атмосферного воздуха. Особое место по масштабам влияния на состояние окружающей природной среды РСО-Алания занимает автотранспорт.
Мониторинг состояния атмосферного воздуха в РСО - Алания осуществляется Северо-Осетинским Центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (СО ЦГМС). Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха ведутся в г. Владикавказе по двум стационарным постам. В отбираемых пробах воздуха контролировались 9 загрязняющих веществ, из них 5 основных (взвешенные вещества, диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, оксид азота, бенз(а)пирен), 3 - специфических - хлористый водород, аммиак, тяжелые металлы.
По результатам наблюдений за состоянием атмосферного воздуха в г. Владикавказ среднегодовая концентрация диоксида серы по городу составила 0,3 ПДК; оксида углерода - 0,9 ПДК; диоксида азота составила 1,3 ПДК; хлористого водорода - 0,3 ПДК; бенз(а)пирена - 1,3 ПДК. Среднегодовые концентрации хрома, марганца, цинка, никеля и свинца ниже уровня ПДК. По меди в течение года наблюдалось ежемесячное превышение от 2,5 до 6,5 ПДК. По железу отмечено 3 случая более 1 ПДК. В феврале наблюдался единичный случай превышения по свинцу 1,1 ПДК.
Почвенно-растительный покров города является одним из важнейших компонентов городской среды и фактором ее формирования. Почвы, как центры ландшафтов, в том числе и городских, находятся на путях пересечения миграционных потоков загрязнителей между различными компонентами. Возможности реализации экологических функций как почв, так и растений в городе во многом зависят от состояния самих городских почв и растений, от степени и характера их преобразованности от природных к техногенным разностям и вариациям. В пределах Владикавказа, особенно в его застроенной части, преобладают урбаноземы. Урбаноземы приурочены к территориям, занятым высотной застройкой и частично разноэтажной застройкой. На территории, занятой одноэтажной застройкой, выделены комплексы урбаноземов с культуроземами. Это связано с тем, что сады и огороды частной застройки имеют вновь созданные плодородные почвы с высоким содержанием гумуса и благоприятными водно-физическими свойствами. Культуроземы характерны также для территорий коллективных садов на западе и на севере города.
Необходимо защищать среду обитания и природу от натиска техногенных загрязнений во избежание полного уничтожения. С другой, - сам человек нуждается в защите, так как самая совершенная в мире человеческая природа тоже уже не выдерживает нагрузок. Социально-экологическая защита городского населения должна состоять из комплекса мер правового, экономического, технологического характера, а также механизма реализации этих мер на всех уровнях.
Охрана окружающей среды должна входить составной частью и интегрироваться во все другие виды деятельности (градостроительство, производство, потребление, коммерческая деятельность и т.д.).
Определены некоторые направления по улучшению экологии города: снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; предотвращение попадания тяжелых металлов в почву и водоемы; улучшение качества питьевой воды; ликвидацию производств, наиболее опасных для здоровья людей; озеленение города; совершенствование экономических механизмов природопользования; составление краткосрочных и долгосрочных прогнозов экологической обстановки в городе и здоровья населения .
С целью охраны здоровья населения, обеспечения экологической безопасности окружающей среды, сохранения генетического фонда и равновесия городских и природных экосистем, обеспечения рационального использования и воспроизводства природных ресурсов производится нормирование в области охраны окружающей среды.
Разнообразные факторы, связанные с ростом городов, в той или иной мере сказываются на формировании человека, на его здоровье. Это заставляет ученых все серьезнее изучать влияние среды обитания на жителей городов. Оказывается, от того, в каких условиях живет человек, какая высота потолков в его квартире и настолько звукопроницаемы ее стены, как человек добирается до места работы, с кем он повседневно общается, как окружающие люди относятся друг к другу, зависит настроение человека, его трудоспособность, активность - вся его жизнь .
В городах человек придумывает тысячи ухищрений для удобства своей жизни - горячую воду, телефон, различные виды транспорта, автодороги, сферу обслуживания и развлечений. Однако в больших городах особенно сильно проявляются и недостатки жизни - жилищная и транспортная проблемы, повышение уровня заболеваемости.
Необходимо чтобы город был биогеоценозом, не вредящим здоровью людей.
Зеленые насаждения являются неотъемлемой частью комплекса мероприятий по защите и преобразованию окружающей среды. Особое место вокруг промышленных предприятий и автострад должны занимать защитные зеленые зоны, в которых рекомендуется высаживать деревья и кустарники, устойчивые к загрязнению.
В размещении зеленых насаждений необходимо соблюдать принцип равномерности и непрерывности для обеспечения поступления свежего загородного воздуха во все жилые зоны города. Важнейшими компонентами системы озеленения города являются насаждения в жилых микрорайонах, на участках детских учреждений, школ, спортивных комплексов и пр.
Современный город следует рассматривать как экосистему, в которой созданы наиболее благоприятные условия для жизни человека. Следовательно, это не только удобные жилища, транспорт, разнообразная сфера услуг. Это благоприятная для жизни и здоровья среда обитания; чистый воздух и зеленый городской ландшафт.
Реализация основ экологической политики Владикавказа осуществляется в соответствии со следующими принципами: соблюдение права человека на благоприятную окружающую среду; устойчивое развитие; приоритетность сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов; ответственность органов государственной власти Владикавказа, органов местного самоуправления во Владикавказе за обеспечение благоприятной окружающей среды и экологической безопасности на соответствующих территориях; подход к охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности не как к отдельной изолированной области деятельности, а как к составной части всех без исключения областей городского хозяйства; обязательность оценки намечаемого воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении экономической и иной деятельности; запрещение осуществления экономической и иной деятельности, последствия воздействия которой непредсказуемы для окружающей среды; повсеместное внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий и оборудования; соблюдение права каждого человека на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды; участие граждан, общественных и иных некоммерческих объединений в решении задач в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности; ответственность за нарушение законодательства Российской Федерации об охране окружающей среды; обеспечение экологической безопасности потенциально опасных видов деятельности, реабилитация территорий и акваторий, пострадавших в результате техногенного воздействия на окружающую среду, выявление и минимизация экологических рисков для природной среды и здоровья населения, связанных с возникновением чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, полное возмещение вреда, причиненного окружающей среде; внедрение передового международного опыта в сфере охраны окружающей среды, рационального использования природных ресурсов и обеспечения экологической безопасности.
В ходе проведенного исследования сделаны следующие выводы:
- Динамичная урбанизация привела к увеличению экологического риска и значительному ущербу, наносимому окружающей природной среде г. Владикавказа, где сформировались качественно новые условия обитания, определяющей чертой которых является высокая степень воздействия антропогенных факторов на природные компоненты городской среды.
- Опробование донных отложений р. Терек позволит в дальнейшем на основании проведения эколого-геохимического мониторинга, выявить большую часть комплекса химических элементов загрязнителей и пространственную характеристику зон их воздействия.
- Причины изменения допустимой степени загрязненности воды р. Терек обусловлены особенностями условий формирования состава воды: небольшим влиянием процессов самоочищения на многие показатели качества воды, значительным числом маломощных источников загрязнения (единичных водопользователей), их беспорядочным распределением, слабой защищенностью р. Терек от влияния поверхностного стока. В ухудшении качества воды р. Терек, главную роль играют: аварийные сбросы неочищенных сточных вод в результате неудовлетворительной эксплуатации перегруженных очистных сооружений.
- В атмосфере Владикавказа отчетливо проявляются два вида техногенного воздействия: загрязнение и преобразование. Загрязнение атмосферы происходит в результате привнесения не свойственных ей элементов.
- Сохранение качества городской среды г. Владикавказа и снижение уровня загрязнения её основных компонентов (воды, почвы) возможны при внедрении предлагаемой системы комплексных мониторинговых наблюдений локального и регионального рангов, а также осуществление мероприятий по устранению ведомственной разобщенности эколого-геохимических данных о состоянии природных компонентов.
Библиографическая ссылка
Датиева И.А., Оказова З.П. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Г. ВЛАДИКАВКАЗ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 3.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=24869 (дата обращения: 31.03.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
архангельский экологический загрязнение
Современное человечество живет в эпоху небывалого развития научно-технического прогресса, сопровождающегося активным воздействием на природную среду. И хотя в последние десятилетия принимаются меры по ее охране и оздоровлению, тем не менее, общее состояние окружающей среды продолжает ухудшаться. В процессе своей жизни и деятельности человек постоянно воздействует на природу и изменяет ее.
Современное состояние природы - результат длительного взаимодействия её с человеком.
В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных. Загрязняющие вещества, возникшие в результате хозяйственной деятельности человека, и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многое другое.
Масштабы воздействия хозяйственной деятельности на природную среду стали поистине гигантскими. Поступление в воды суши и океана, в атмосферу и почвы различных химических соединений (а их примерно 100 тыс.), образующихся в результате производственной деятельности человека, в десятки раз превосходит естественное поступление веществ при выветривании горных пород и вулканизме. Ежегодно из недр Земли извлекается свыше 100 млрд. т полезных ископаемых, выплавляется 800 млн. т различных металлов, производится более 60 млн. т неизвестных в природе синтетических материалов, вносится в почвы сельскохозяйственных угодий свыше 500 млн. т минеральных удобрений и примерно 3 млн. т различных ядохимикатов, 1/3 которых смывается поверхностными стоками в водоемы или задерживается в атмосфере (при рассеивании с самолетов). Количество железа, поступающего антропогенным путем в природную среду, составило за последние 150 лет около 6,5 млрд. т, а возможные последствия "ожелезнения" земной коры пока не известны. На порядок увеличилось поступление в окружающую среду свинца и кадмия - элементов с высокими токсическими свойствами.
По оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн. т нефти. 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.
Человечество использует для ирригации, промышленного производства, бытового снабжения более 13 % речного стока и сбрасывает в водоемы ежегодно более 500 млрд. кубометров промышленных и коммунальных стоков. Их нейтрализация требует (в зависимости от степени очистки) 5-12-кратного разбавления природной чистой водой. Не менее чем вдвое увеличился твердый сток в океан, который составляет сейчас 17,4 млрд. т в год. Только в водохранилищах накопление продуктов размыва суши составляет 13,4 млрд. т в год. В целом под воздействием антропогенного фактора снос с суши возрос примерно в 2,5 раза и составляет ежегодно 50 млрд. т вещества в твердой, жидкой и газообразной форме.
В результате сжигания топлива в атмосферу ежегодно поступает более 20 млрд. т углекислого газа и более 700 млн. т других паро- и газообразных соединений и твердых частиц. Серьезной проблемой становятся избыток серы в окружающей среде и загрязнение соединениями серы воздуха и поверхностных вод. В настоящее время техногенное поступление серы в 7 раз превышает таковое при естественных природных процессах; при сжигании низких сортов угля и мазута в атмосферу выделяется 150 млн. т сернистого газа в год. Как известно, во влажном воздухе углекислый газ образует углекислую кислоту, которая вместе с дождями выпадает на землю. Когда в воздух и почву попадают металлическая пыль или растворенные в воде металлы, то образуются еще более ядовитые соли серной кислоты, убивающие все живое. Особенно опасны соли кадмия, ртути, свинца.
Серьезнейшей экологической проблемой стали отходы промышленного и сельскохозяйственного производства.
Также, при анализе загрязнения среды следует учитывать не только прямое загрязнение в результате потерь сырья и побочных отходов индустрии, которые колеблются от 2% до 33%, но и рассеивание вещества в процессе использования готовой продукции из-за ее коррозии, износа, механического истирания и т.п.
Своей деятельностью человек не только нарушает геохимический круговорот, но и оказывает существенное влияние на энергетический баланс в природе. Он освобождает энергию фотосинтеза, накопленную в месторождениях горючих ископаемых, интенсивно использует гидроэнергию, а в последнее время энергию атома и солнца. В районах земного шара с высокой концентрацией населения и промышленного производства масштабы вырабатываемой человеком энергии стали соизмеримыми с энергией радиационного баланса и оказывают заметное влияние на изменение параметров микроклимата. Возникли зоны с заметным термальным загрязнением, которые обнаруживают тенденцию к расширению. Увеличение поступления тепла в атмосферу может иметь не только местные, но и глобальные экологические последствия.
Усиление техногенного воздействия на природную среду породило целый ряд экологических проблем, из них самые острые связаны с состоянием атмосферного воздуха, водных и земельных ресурсов.
Существует три источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные и автотранспорт.
По сравнению с другими компонентами геосферы атмосфера имеет ряд присущих только ей особенностей - высокую подвижность, изменчивость составляющих ее элементов, своеобразие молекулярных реакций, в которых могут участвовать и инертные газы. Состояние атмосферы определяет тепловой режим поверхности Земли, озоновый экран защищает нашу планету от излишней ультрафиолетовой радиации. Соотношение тепла и влаги в атмосфере - основная причина существования географических зон на Земле, определяющих особенности режима рек, почвенно-растительного покрова и важные процессы формирования рельефа.
Человек может не только прямо, но и косвенно влиять на атмосферу и происходящие в ней процессы. Особенно сильные косвенные воздействия хозяйственной деятельности на местный климат и климат целых районов - сведение лесов, распашка обширных территорий, межбассейновые переброски вод, большие мелиоративные работы (ирригация, осушение), добыча полезных ископаемых, сжигание ископаемого топлива, военные действия и т.п. архангельский область экологический загрязнение
По подсчетам ученых, количество кислорода в атмосфере ежегодно уменьшается более чем на 10 млн. тонн. Если и впредь будет продолжаться его расходование в таких размерах, то две трети суммарного количества свободного кислорода атмосферы и гидросферы будут исчерпаны за 100 с небольшим тысяч лет. Соответственно содержание углекислого газа в атмосфере достигнет чрезмерной концентрации.
Поэтому одним из самых важных результатов, привлекающих к себе внимание ученых и широко обсуждаемых в литературе, является повышение концентрации углекислого газа в атмосфере.
Кроме того, резкие быстрые изменения климата на огромных площадях могут привести и к тяжелым экономическим последствиям, так как потребуют переориентации многих отраслей мировой экономики, в том числе сельского хозяйства и производства энергии.
Большую опасность представляет загрязнение рек, так как реки являются источником питьевой воды.
Таким образом, изменение природных условий - мощный фактор, влияющий на жизнь общества, и их необходимо учитывать при глобальном прогнозировании, особенно на длительное время.
С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно
косного.
сельского хозяйства.
биогеохимических циклов.
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.
неблагоприятные последствия.
организмов.
состояния равновесия.
биосферу в целом.
загрязнений.
элементы и многое другое.
среды.
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). Если на заре
цивилизации человек использовал для своих нужд всего около 20 химических
элементов, в начале XX в. – около 60, то сейчас более 100 – почти всю
таблицу Менделеева. Ежегодно добывается (извлекается из геосферы) около
100 млрд. тонн руды, топлива, минеральных удобрений.
Быстрый рост потребностей в топливе, металлах, минеральном сырье и их
добыче привели к истощению этих ресурсов. Так, по оценкам специалистов,
при сохранении современных темпов добычи и потребления, разведанные
запасы нефти будут исчерпаны уже через 30 лет, газа – через 50 лет, угля
– через 200 лет. Аналогичная ситуация сложилась не только с
энергетическими ресурсами, но и с металлами (истощение запасов алюминия
ожидается через 500-600 лет, железа – 250 лет, цинка – 25 лет, свинца –
20 лет) и минеральными ресурсами, как, например, асбест, слюда, графит,
сера.
Вот далеко не полная картина экологической ситуации на нашей планете в
настоящее время. Даже отдельные успехи природоохранной деятельности не
могут заметным образом изменить общий ход процесса пагубного влияния
цивилизации на состояние биосферы.
Масса атмосферы нашей планеты ничтожна – всего лишь одна миллионная
массы земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна.
Наличие вокруг земного 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 (78,095%) 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, животного 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 биохимических циклах.
Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов на
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 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.
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 атмосфера 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.
загрязнения воздуха свинцом.
самочувствие.
широколиственные.
С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно
видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов
для земледелия. Выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны
опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ
истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации,
особенно бурного после промышленной революции конца средних веков,
человечество овладевало все большей мощью, все больше способностью
вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей
огромные массы вещества – как органического, живого, так и минерального,
косного.
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.
Ученые предполагают, что истощение почв на территории древнего
центрально-американского государства Майя в результате подсечно-огневого
земледелия явилось одной из причин гибели этой высокоразвитой
цивилизации. Аналогично в Древней Греции исчезли обширные леса в
результате вырубки и неумеренного выпаса скота. Это усилило эрозию
почвы и привело к уничтожению почвенного покрова на многих горных
склонах, повысило засушливость климата и ухудшило условия ведения
сельского хозяйства.
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 20 веке 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.
В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно
выбрасывается около 20 млрд. тонн углекислого газа и поглощается
соответствующее количество кислорода. Природный запас СО в атмосфере
составляет величину порядка 50000 млрд. тонн. 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 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.
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 вредных
веществ, нарушающих функционирование экологических систем или их
отдельных элементов и снижающих качество среды с точки зрения проживания
человека или ведения им хозяйственной деятельности. Этим термином
характеризуют все тела, вещества, явления, процессы, которые в данном
месте, но не в то время и не в том количестве, 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
физиологических 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.
В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения
во многих случаях превосходит мощность естественных. Так, природные
источники окиси азота выбрасывают 30 млн тонн азота в год, а
антропогенные – 35-50 млн тонн; двуокиси серы, соответственно, около 30
млн тонн и более 150 млн тонн. В результате деятельности человека свинца
попадает в биосферу почти в 10 раз больше, чем в процессе природных
загрязнений.
Загрязняющие вещества, возникшие в результате хозяйственной деятельности
человека, и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся:
соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, различные
органические вещества, искусственно созданные материалы, радиоактивные
элементы и многое другое.
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 (ПДК) его в природной среде.
Предельно допустимый сброс (ПДС) – это масса загрязняющего вещества,
выбрасываемого отдельными источниками за единицу времени, превышение
которой приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или
опасно для здоровья человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК)
понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое
не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его
потомство при постоянном или временном контакте с ним. В настоящее время
при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей
на здоровье человека, но и воздействие их на животных, растения, грибы,
микроорганизмы, а также на природное сообщество в целом.
Специальные службы мониторинга (наблюдения) окружающей среды
осуществляют контроль за соблюдением установленных нормативов ПДС и ПДК
вредных веществ. Такие службы созданы во всех районах страны. Особенно
важна их роль в крупных городах, вблизи химических производств, атомных
электростанций и других промышленных объектов. Службы мониторинга имеют
право применять предусмотренные законом меры, вплоть до приостановки
производства и любых работ, если нарушаются нормы охраны окружающей
среды.
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 относятся предприятия
топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные
машиностроительные предприятия.
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 и их
самочувствие.
Кислородные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами
азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. Установлено, что хвойные
породы страдают от кислородных дождей в большей степени, чем
широколиственные.
На территории нашей страны общая площадь лесов, пораженных промышленными
выбросами, достигла 1 млн. га.. Значительным фактором деградации лесов в
последние годы является загрязнение окружающей среды радионуклеидами.
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.
Природа в широком смысле слова – все существующее, весь мир в
многообразии его форм, сложная саморегулирующая система всех земных
предметов и явлений. Для человека природа – среда жизни и единственный
источник существования. Как биологический вид человек нуждается в
определенном составе атмосферного воздуха, природной воде с примесью
солей, растениях и животных, земной температуре и давлении. Оптимальная
окружающая среда для него – это то ее естественное состояние, которое
сложилось в процессе длительного исторического развития и нормального
протекающих в природе круговоротов веществ и потоков энергии.
Литература:
1. И.М.Кутырин «Охрана воздуха и поверхностных вод от загрязнения»,
Москва 1980г., «Наука»
2. А.В.Михеев, В.М.Константинов «Охрана природы», Москва
1986г.,»Высшая школа».
РЕФЕРАТ
«Современное состояние природной среды»
Ученика школы №12
10 «А» класса
Николаева Юрия
Г. Волгоград 1999 г.
Антропогенное воздействие на биосферу.
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 пошлого 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.
Наибольшую опасность представляет собой загрязнение атмосферы соединениями серы, и прежде всего сернистым газом. Соединения серы выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты. Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже.
С попаданием в атмосферу соединений серы и азота непосредственно связано выпадение кислотных дождей. Механизм их образования очень прост. Двуокись серы и окислы азота в воздухе соединяются с парами воды. Затем вместе с дождями, туманами они выпадают на землю в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают нормы кислотности почвы, ухудшают водообмен растений, способствуют высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, они угнетают их флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни - от рыб до микроорганизмов. Большой вред кислотные дожди наносят и различным конструкциям (мостам, памятникам и т.д.).
Главные регионы распространения кислотных осадков в мире - США, зарубежная Европа, Россия и страны СНГ. Но в последнее время они отмечены в промышленных районах Японии, Китая, Бразилии.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
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.
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.
| Изм. |
| Лист |
| № докум.№ |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Проблема антропогенного загрязнения атмосферного воздуха в Российской Федерации обострилась в 1960-1970 годы прошлого столетия. К началу 2000 года в воздушном бассейне более 200 городов России концентрации вредных веществ превышали установленные нормативы в 5 и более раз. В настоящее время от 7 до 71% населения каждого экономического района нашей страны дышат воздухом, насыщенным вредными для здоровья веществами: в Северо-Западном – 71%, Восточно-Сибирском – 41, Поволжском – 40, Западно-Сибирском – 39, Центральном – 37, Центрально-Черноземном – 27, Северном – 19, Уральском – 19, Дальневосточном – 19, Северо-Кавказском – 10, Волго-Вятском – 7,2%. Таким образом, состояние воздушного бассейна Волго-Вятского региона можно оценить как слабо загрязненное (Протасов, 2001). Особенно неблагоприятная экологическая обстановка складывается в городах, где сосредоточены промышленные предприятия и имеется большое количество автотранспорта.
1.3. Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами
Атмосфера - это газовая оболочка Земли, компоненты которой распределены неравномерно, в зависимости от температуры выделяют несколько зон располагающихся на различных высотах от Земли:
Ø Тропосфера
Ø Стратосфера
Ø Мезосфера
Ø Термосфера
Ø Экзосфера
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
(нижние примерно 10 км: около 6 км над полюсами и более 16 км над экватором). И верхняя граница тропосферы выше летом, чем зимой.
Одной из главных задач природоохранной деятельности является определение нормативов воздействия на окружающую среду, в пределах которых допускается производственная деятельность, вызывающая это воздействие.
Предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу регламентируются ГОСТ 17.2.3.02-78 и ОНД-86 (общероссийский нормативный документ). Указанные документы определяют предельно допустимые выбросы для каждого конкретного источника.
Использование нормативных показателей выбросов позволяет объективно оценить превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ или веществ и примесей, входящих в состав выбрасываемых газов в двухметровом слое на уровне земли, а также в вертикальном и горизонтальном сечении дымового факела на расстоянии не более 100 км от источника.
Степень загрязнения воздуха вблизи некоторого источника вредных выбросов в значительной степени зависит от процессов переноса и рассеяния вредных примесей в атмосфере.
Рассеивание вредных выбросов – уменьшение концентрации загрязнителя атмосферы под воздействием физических причин (потоков воздуха, диффузии газов и т. д.) по мере удаления от источника выброса. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают: состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр устья и т. п.
Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное – распределением температур в вертикальном направлении. Распределение концентрации вредных веществ в атмосфере над факелом организованного высокого источника выброса показано на
Рис.1. Распределение концентрации вредных веществ в атмосфере над факелом
По мере удаления от трубы в направлении распространения выбросов можно условно выделить три зоны загрязнения атмосферы:
– переброс факела выбросов, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы;
– задымление с максимальным содержанием вредных веществ;
– постепенное снижение уровня загрязнения.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Расчёт загрязнения атмосферы вредными веществами, содержащимися в выбросах, заключается в определении концентрации этих веществ С в приземном слое воздуха. Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха выбросами вредных веществ определяется по наибольшему рассчитанному значению приземной концентрации вредных веществ См , которое может устанавливаться на некотором расстоянии от места выброса Xм , соответствующем наиболее неблагоприятным метеорологическим условиям (когда скорость ветра достигает опасного значения uм , наблюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен и др.).
