Одной из более острых проблем современности является сохранение среды обитания человечества. Любые успехи научно-технического прогресса будут обесценены, если они сопровождаются разрушением природы. Человек не сможет жить без чистого воздуха, свободных от вредных примесей воды и продуктов питания. Тейяр де Шарден Окружающая среда как целостная и сбалансированная система. Миллиарды лет назад, когда ещё не было на Земле человека, в природе происходили сложные явления, обусловившие грандиозные изменения на нашей планете. В частности постепенно стабилизировался климат, сформировался определенный газовый состав атмосферы, приобрели современные очертания Мировой океан и суша. Неорганическая природа, развиваясь, породила органическую, в результате появился растительный и животный мир. На Земле стал постоянно совершатся круговорот веществ, который, по существу, и поддерживает определённый баланс в природе. Наука экология, её содержание и задачи Понятие «экология» (от греч. oikos – дом, жилище)известно всякому образованному человеку, ибо о ней (экологии)сейчас говорят все: с экранов телевизоров, по радио, со страниц книг, газет и журналов. Слово «экология» на устах первых руководителей государств мира. Экология – наука, изучающая условия существования живых организмов во взаимосвязи с окружающей средой. Этот термин был предложен в 1866 г. Немецким зоологом Эрнестом Геккелем (1834 – 1919). Охрана окружающей природной среды – система государственных и общественных мер воздействия, направленных на обеспечения гармоничного взаимодействия системы «общество – природа» на основе: - сохранение и воспроизводство объектов природопользования ; - из рационального и сбалансированного использования; - улучшения качества окружающей человеком жизненно необходимой среды обитания путём восстановления функций самоорганизации природных систем, которые были утрачены подавлением хозяйственной деятельности человека. Поэтому усилия, направленные на сбалансированное развития человечества, должны быть подчинены трём основным целям: 1. распространение знаний о направленности в эволюции биосферы. Поиск путей, необходимых для сдерживания роста населения на планете; 2. создание условий для достаточно быстрого экономического роста и справедливого распределения доходов . 3. Разработка такой стратегии управления природопользованием и экологизации экономики, чтобы огромное, чтобы огромное потенциальное воздействие человека на окружающую среду оставалось в допустимых пределах Экологическая система в мире и в России Человеческая цивилизация вступила в третье тысячелетие с гнетущими ее экологическими проблемами, висящими над ней подобно дамоклову мечу. Особо выделяются такие проблемы как: 1. Рост населения и проблемы продовольствия. Она породила ещё одну проблему: распространение трансгенных растений. 2. Потребление энергии и поиски новых альтернативных источников 3. Уменьшение концентрации озона в атмосфере 4.проблема пресной воды и опустынивание земель. 5. Истощение природных ресурсов и использование ресурсов мирового океана. 6. Создание искусственной окружающей среды. 7. Совершенствование оружия массового уничтожения. 8. Экологическая катастрофа космоса (выбрасывается очень много мусора). К началу нового века мир оказался перед угрозой резкого ухудшения глобальной экологической ситуации – фактически на грани тотальной экологической катастрофы. Главными экологическими проблемами в России являются: 1.качество питьевой воды 2.сельскохозяйственные земли – не проводится мелиорация, нет денег, чтобы вносить минеральные удобрения. 3. Проблема подтопления 4. Сокращение лесных массивов, основной причиной которых являются лесные пожары 5. Крупные очаги массового поражения лесов вредителями. 6. Аварийные разливы нефти, особенно в тундре. 7. Массовые заболевания животных 8. Сокращение биоразнообразия (выживают в основном злаки и мыши, как самые устойчивые при загрязнении) 9. Остро стоит вопрос о сохранении генофонда 10. Снизилась эффективная система отчистки окружающей среды из- за изнашивания оборудования. 11.деградация локальных экосистем Приоритетными направлениями в решении экологических проблем остаются: 1. Совершенствование управления природопользованием и охраной окружающей среды. 2. Развитие экологического образования; 3. Вовлечение неправительственных организаций и решения экологических проблем; 4. Международное сотрудничество Решение масштабных экологических проблем опирается на программноцелевой метод. Федеральные целевые программы являются основными инструментами решения таких проблем. Качество природной среды. Проблемы рационального использования охраны природных ресурсов. Атмосферный воздух Воздушную оболочку Земли, состоящую из смеси различных газов, водяных паров и пыли, называют атмосферой. Атмосферный воздух является источником живых организмов. Известно, что без воздуха человек не выживет и пяти минут. Атмосфера защищает всё живое на земной поверхности от губительного воздействия космических излучений, от метеоритов и космической пыли. Атмосферный воздух служит сырьём для синтеза химических веществ, используется при охлаждении различных установок. Атмосфера представляет собой среду, в которую поступают многие отходы жизнедеятельности живых организмов, включая отходы хозяйственной деятельности человека. Атмосфера делится на три основные части: 1. Нижнюю – тропосферу (до высоты 8-18км) 2. Среднюю – стратосферу (от 8-18 км до 60 км) 3. Верхнюю – ионосферу (выше 60 км) Только в тропосфере существует условия благоприятные для жизни живых организмов. На высотах стратосферы и ионосферы ни животные, ни растения существовать без средств защиты не могут. Загрязнение атмосферы может быть вызвано природными процессами и деятельностью человека (антропогенное загрязнение). Природными источниками загрязнений атмосферного воздуха служат прежде всего вулканические выбросы лесные и степные пожары, пыльные бури, тайфуны, массовое цветение растение и т.д. Обычно эти факторы не оказывают резко отрицательного воздействия на природные экосистемы, за исключения широкомасштабных катастрофических явлений. К основным антропогенным источникам загрязнения относят промышленные предприятия, отопительные системы зданий, транспорт, сельское хозяйство. Техногенные выбросы в атмосферу насчитывают десятки тысяч веществ. Главным «поставщиком» атмосферных загрязнителей среди стран мира являются США, на эту страну приходится примерно пятая часть всего объёма выбросов в атмосферу, в то время как на Россию – около одной седьмой. Сотни миллионов двигателей внутреннего сгорания, работающих на Земле, выбрасывают в атмосферу огромные количества окислов азота и серы, продуктов неполного сгорания углеводородов «многие из которых вызывают раковые заболевания», особо опасных соединений свинца, который способен накапливаться в скелете живых организмов, вызывая нервные заболевания. Основной вклад загрязнения атмосферного воздуха вносят теплоэнергетика, предприятия чёрной и цветной металлургии, а также химической, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности, автотранспорт. Загрязнения в результате сжигания различных видов топлива – нефти и нефтепродуктов, каменного и бурого угля, природного газа, дров, торфа и других, основу которых составляют органические вещества. Для уменьшения концентрации в атмосфере вредных примесей, применяют разные методы: 1. Устанавливают очистное оборудование для улавливания загрязняющих веществ. 2. Сооружают высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Самая высокая в мире труба высотой 400м сооружена в Канаде, в провинции Онтарио. 3. Совершенствуют существующие и создают новые промышленные технологии, при этом не редко применяют принципиально новые экологически чистые схемы производства. 4. Располагают промышленные предприятия с учётом розы ветров 5. Создают санитарно-защитные зоны вокруг промышленных предприятий, в которых запрещено строительство жилых зданий 6. Осуществляют посадку зелёных насаждений. Для сокращения вредного влияния выхлопных газов автомобилей применяют следующие методы: 1. Улучшают модели двигателей и уменьшают все корпуса автомобилей, чтобы сократить потребления топлива. 2. Применяют новые виды топлива. 3. Используют нейтрализаторы, которые крепятся к выхлопной трубе для очистки выхлопных газов. 4. Применяют автоматизированные системы регулирования движения, чтобы уменьшить время работы двигателей автомобилей в режиме холостого хода и набора скорости. 5. Создают вдоль дорог зелёные насаждения, которые наполовину уменьшают вредные воздействия выхлопных газов. Наиболее распространёнными проявлениями локального и регионального загрязнения атмосферы являются смоги и кислотные дожди. Проблемы кислотных дождей постепенно приобретают глобальные масштабы. Особенно опасно подкисление океанических мелководий, которое приводит к невозможности размножения многих морских беспозвоночных животных, что может вызвать разрыв пищевых цепей и глубокое нарушение экологического равновесия в Мировом океане. К глобальным проблемам, связанным с антропогенным загрязнением атмосферы, относят проблемы нарушения озонового слоя в стратосфере «проблема озоновых дыр» и проблему усиления парникового эффекта. Водные ресурсы Земли и их использование Несмотря на то, что пресная вода составляет очень малую часть водных ресурсов Земли, она в большей мере определяет уровень и саму возможность жизни на суши. Качество пресной воды имеет важнейшие значение для человека и его хозяйственной деятельности. До 99% всех пресных вод гидросферы составляют ледники Антарктиды, Арктики, высокогорных районов, а также подземные воды, залегающие на очень большой глубине, поэтому практически не доступны для непосредственного использования человека. Таким образом лишь сотая часть всех мировых ресурсов пресных вод может служить основным источником водообеспечения человечества. Большие затраты пресной воды связаны с бытовыми нуждами населения. На жителя крупного города в среднем только на питьевые и коммунально-бытовые цели расходуется от 200 до 500 литров воды ежесуточно. Обеспечение человечества водой стало не менее важной задачей, чем снабжение производство топливом, сырьем и энергией. Эта задача решается по нескольким взаимосвязанным направлениям: 1. Сокращение потерь воды при водопользовании и увеличение объемов оборотного водоснабжения (повторного использования воды); 2. Переброска части речного стока из районов с избыточным и достаточным увлажнением в засушливые территории; 3. Освоение новых источников пресной воды; 4. Снижение загрязнения природных вод. Потери воды при водопользовании чаще всего связано с несовершенством технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, коммунальных служб. Так потери воды из водонесущих коммуникаций в городах России составляют от 30-35%. Потери воды и истощение водных ресурсов во многом связаны с недостаточным знанием природных условий. Региональные проблемы дефицита воды можно решать за счет ее подачи из других водных систем по каналам, водоводам и т.п. Проблемы освоения новых источников пресной воды решаются за счет использования подземных вод, находящихся на большой глубине, опреснения морских вод, получения пресной воды из айсбергов. Основными источниками антропогенного загрязнения природных вод являются: 1. Сточные воды промышленных предприятий; 2. Сточные воды коммунального хозяйства и поверхностные стоки с городских территорий; 3. Стоки животноводческих ферм, систем орошения, поверхностные стоки с полей; 4. Атмосферные осадки, содержащие загрязняющие вещества; 5. Сточные воды морских и речных судов. Особый вид загрязнения водных объектов, связанный прежде всего с промышленным водопотреблением, - тепловое загрязнение. Оно характерезуется сбросом в природные воды нагретой воды, используемой для охлаждения агрегатов промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций. Сточные воды коммунального хозяйства поступают из жилых и общественных зданий, предприятий общественного питания, медицинских учреждений. В них преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы. Объем этих стоков нарастает в след за ускоряющейся урбанизацией. Одним из опасных загрязняющих водные ресурсы веществ, являются синтетические поверхностно-активные вещества ( СПАВ). СПАВ применяются для получения смазочных жидкостей, в качестве компонентов лакокрасочных материалов, в текстильной промышленности для окрашивания тканей, они являются основой синтетических моющих средств. Эти вещества, концентрируясь в поверхностном водном слое, снижают способность воды к насыщению кислородом, парализуют деятельность микроорганизмов, разрушающих органические вещества. Сами же плохо поддаются разложению в природной среде. При выпадении кислотных дождей, содержащих повышенные количества соединений серы и азота, в подземных водах резко повышается содержание металлов, в частности свинца, меди, цинка, кадмия и особенно алюминия, который поступает через корневые системы в древесные ткани и оказывает токсическое или даже летальное действие на растения. Важным источником загрязнения континентальных природных вод следует считать речной транспорт, с которого поступают воды машинных отделений содержащие нефтепродукты, отработанные масла и канцерогенные полициклические углеводороды, а также хозяйственнобытовые стоки, сухой мусор с судов, другие жидкие и твердые отходы. По оценкам специалистов в настоящее время нефтью и нефтепродуктами загрязнено около 20% поверхности воды мирового океана. Значительное количество нефти выбрасывается на берег, это нарушает прибрежные экосистемы играющие важную роль при очистке воды. Земельные ресурсы. Земельные ресурсы (земля), как важная часть окружающей природной среды, характеризуются пространством рельефом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами, ландшафтными особенностями; они являются главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, пространственным базисом для расселения жителей и размещение необходимых им хозяйственных объектов. На планете Земля суша, т.е. земельные ресурсы, занимают 29% ее поверхности, в том числе 26% без учета Антарктиды. Человек изменил 56% площади земной поверхности, в том числе 20%весьма существенно. Поскольку численность населения Земного шара растет, а площадь земельных ресурсов не увеличивается, потенциально обостряется проблема дефицита земли в глобальном масштабе. Обрабатываемые земли дают 88% необходимых человеку продуктов питания; луга и пастбищные земли обеспечивают 10% пищи, потребляемой человеком. Важной эколого-экономической задачей является оптимизация функциональной структуры земельных ресурсов. В России в структуре земельного фонда выделяют 7 категорий земель, в зависимости от их целевого назначения: 1.Населенных пунктов; 2.Промышленности,транспорта,связи,обороны и иного несельскохозяйственного использования; 3.Сельскохозяйственного назначения; 4.Особо охраняемые территории (заповедники, заказники, национальные парки, территории памятников природы, иные территории природоохранного, заповедного, рекреационного и историко-культурного назначения); 5.Лесного фонда; 6.Водного фонда; 7.Государственного запаса. В соответствии законодательства ведется Государственный земельный кадастр. Земельный кадастр это систематизированный свод сведений о земле как следствие производства в сельском хозяйстве. Недра. К ресурсам недр относятся минеральные ресурсы, или полезные ископаемые. Российская Федерация обладает огромным и разнообразным по видовому составу минерально-сырьевым потенциалом, который распределяется по территории страны не равномерно: крупнейшие источники топлива, руд цветных металлов, не рудного сырья расположенные на востоке страны в труднодоступных регионах Севера. Все минеральные ресурсы относятся к исчерпаемым невозобновляемым. Исходя из этого к первоочередным задачам по их рациональному использованию и охране следует отнести: 1.Полное комплексное изучение недр; 2.Более полное извлечение полезных ископаемых из недр и комплексную переработку как в основных, так и сопутствующих компонентов; 3.Охрана месторождений от затопления, обводнения, пожаров, снижающих качество добываемого сырья или осложняющих их разработку; 4.Предотвращение загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ; 5. Более полное использование в производстве вторичных ресурсов, искуственных заменителей сырья, разработка и внедрения технологий, снижающих металло-и энергоемкость промышленной продукции. Комплексное использование природных ресурсов предпологает добычу не только основных, но и сопутствующих полезных ископаемых, а так же переработку отходов горного производства. Растительный мир. Растительный мир является одним из основных компонентов окружающей природной среды. Из всех типов растительного покрова наибольшее значение принадлежит лесам. Функции леса весьма разнообразны. Прежде всего это регулирование газового состава атмосферного воздуха. Лесонасаждения поглощают также и радиоактивные загрязнения. Леса предохраняют сельскохозяйственные угодья и урожай от неблагоприятных природных процессов, задерживают на полях влагу в период снеготаяния. Они оказывают прямое влияние на величину испарения поверхностного и внутригрунтового стока, на водный баланс и гидрологический режим рек. Леса служат источником получения ценнейшего сырья древесины. Помимо нее леса богаты и другими видами ресурсов ( ягоды, грибы, лекарственные травы, промысловая дичь), широко используемых человеком. Леса используются в качестве пастбищ для скота. Леса относятся к исчерпаемым, но возобновляемым ресурсам, поэтому к главным задачам лесного хозяйства наряду с охраной лесов от пожаров, борьбой с вредителями и болезнями леса, относятся и лесовостановление, являющееся важным экологическим мероприятием, обеспечивающим не только восстановление пройденных вырубками и пожарами насаждений, но и расширенное воспроизводство лесов на непокрытых лесной растительностью землях. При этом нужно учитывать,что леса имеют продолжительный срок роста (50-100 лет). Радиационная обстановка. 20 век принес новые виды загрязнения окружающей природной среды, среди них- и радиационное загрязнение. В природе существует естественный радиационный фон и активная деятельность человека создала искуственные источники радиации: использование ядерной реакции для производственных и оборонных целей, технические источники радиации (медицинская техника, аппаратура и д. р.), испытания и применение атомного оружия, запасы ядерного оружия и топлива, склады и могильники радиоактивных отходов. При этом нужно учесть и то, что средняя облучаемость населения в России почти в два раза больше глобальной из-за более высокого естественного и технозависимого фона. В России государство осуществляет контроль за состоянием радиационной обстановке, наиболее тщательному контролю подвергаются городские территории. Окружающая среда и здоровье населения. Влияние экологических факторов на здоровья населения. По определению Всемирной организации здравоохранения, здоровья человека – это состояние полного физического, духовно – психологического и социального благополучия. Здоровье – это не только отсутствие болезни, но и способность организма адаптироваться к постоянно меняющимся условиям среды обитания, кроме того, это и способность к определённому выполнению профессиональных общественных и биологических функций. Ухудшение качества окружающей среды определяет изменение показателей состояния здоровья населения. Это проявляется в следующем: 1. Растут уровни заболеваемости, инвалидности, смертности, расширяется поле социальных патологий и углубляется драматизм их последствий; 2. Сложился новый неэпидемический тип патологий 3. Происходят негативные демографические изменения, постарение населения, негативные изменения в структуре смертности, сокращение рождаемости и продолжительности жизни; 4. Выделилась группа ранее редком встречавшихся заболеваний – эндокринных, аллергических, врождённых пороков, болезней иммунной системы; 5. Сохранение и широкое распространение инфекционных болезней – кори, дифтерии, гепатита Б; 6. Сложилась тенденция формирования множественной патологии. Растет уровень рождаемости детей с генетическими нарушениями. Оценку влияния окружающей среды на здоровье населения в нашей стране осуществляет санитарно-эпидемиологическая служба, в том числе органы и учреждения госсанэпидемнадзора. Законодательной основой их деятельности является Закон РФ «О санитарно- эпидемиологическом благополучии населения». Трудно защитить человека, сохранить его здоровье в условиях растущего загрязнения окружающей среды.
