• 5

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Решение задач защиты окружающей среды связано с научными, экономическими, социальными и политическими вопросами. Пра­вильное решение этих задач требует от общества понимания того, что происходило на Земле в прошлом и предстоящих из­менений в будущем.

Земля, возникнув нз газопылевого облака свыше 4 млрд, лет тому на­зад, подвергалась большим изменениям, в частности менялся состав ее ат­мосферы. Важно отметить период, когда в атмосфере Земли в числе других веществ появились аммиак, метан, диоксид углерода, водяные пары. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца и, возможно, радиоактив­ных изотопов, имевшихся в земной коре, из указанных веществ образовались сложные органические соединения, в том числе полимерного характера, по­служившие базой для образования в водной среде сначала предбнологичо- скнх, а позднее и биологических объектов, в частности первичных расти- тельных орга низмов.

В процессе фотосинтеза энергия Солнца, поглощаемая зелеными тканя­ми растений при помощи хлорофилла, обеспечивает взаимодействие молекул диоксида углерода и воды с образованием кислорода и углеводов. Фото­синтез способствует круговороту веществ и энергии на Земле. Круговорот веществ через живые организмы захватывает значительное число элемен­тов — прежде всего органогенов Н, С, N, О. Все организмы используют так­же Р, S, Na, К, Са, Mg, Fe, Мп, Со, Си, Zn, в некоторых случаях А1, В, Br, I, V и другие элементы. В настоящее время некоторые элементы в виде подвижных соединений в результате процесса индустриализации поступают в океан и в атмосферу значительно быстрее, чем это было раньше. В круго­ворот вовлечены и новые вещества, в частности по Земному шару разно­сятся такие вредные элементы, как ртуть и свинец, а также ряд стабильных синтетических материалов—полимеров, удобрений, пестицидов, детерген­тов и др.

Появление кислорода в атмосфере Земли привело к образованию озоно­вого слоя (на высоте 20—35 км), не пропускающего к поверхности Земли жесткое ультрафиолетовое излучение. Это способствовало созданию благо­приятных условий для возникновения многих видов животных и растений. В настоящее время на Земле насчитывается до 1,5 млн. видов животных и до 500 тыс. видов растений.

В результате эволюционного развития животного мира на Земле по­явился человек. Предки человека наряду с другими представителями жи­вотного мира были частью природы и ничем особенным себя не про­являли. Появление на Земле человека, вооруженного орудиями труда, вы­делило его из животного мнра и резко увеличило его воздействие на при­роду.

Касаясь этого обстоятельства, А. И. Герцен в «Письмах об изучении- природы» указывал: «Долго оставаться в начальном согласии с природой,

с миром феноменальным человек не мог; он носил в себе зародыш, кото­рый, развиваясь, должен был, как химическая регенерация, разложить его гармоническое существование с природой...».

Развиваясь,' животный и растительный мир оказывали существенное воз­действие на природу Земли в пределах биосферы. Под биосферой, в соот­ветствии с представлением академика В. И. Вернадского, предложившего этот термин в 1926 г„ понимают часть Земного шара, в пределах которой су­ществует жизнь. Биосфера включает часть атмосферы ™- примерно до озоно­вого слоя, часть литосферы — кору выветривания (на 2—-3 км в глубь Зем­ли) и всю гидросферу (до ее наибольшей глубины). Характерной особенно­стью биосферы является наличие живых организмов во всех се частях, «всюдность» их, по выражению В. И. Вернадского. В биосфере осуществля­ется непрерывный обмен веществ между литосферой, гидросферой и атмо­сферой. Количество живого вещества в биосфере в настоящее время опреде­ляется величиной в 10м т; 99,99% его приходится на растительные организмы.

С появлением жизни па Земле процессы жизнедеятельности стали веду­щими процессами, направляющими развитие поверхности планеты, опреде­ляющими состав атмосферы, водный режим, распределение тепла и влаги. Жизнь обеспечила образование почвы (кедосферы) Земли — основы челове­ческого благосостояния. Биосфера эволюционирует как целое. Она обладает значительной пластичностью (гибкостью), позволяющей ей приспосабливаться к изменениям как естественным, так и происшедшим в результате действий человека.

Природа — целостная система с множеством сбалансирован­ных связей. Нарушение этих связей приводит к изменениям в установившихся в природе круговоротах веществ и энергии. Развитие промышленности вызвало серьезные нарушения в кру­говороте ряда веществ, например диоксидов углерода, серы, азота и др. В настоящее время в результате большого количе­ства отходов промышленного, сельскохозяйственного и бытового происхождения нарушаются условия, позволявшие природе в прошлом успешно справляться с утилизацией отходов с по­мощью бактерий, воды, воздуха, воздействия солнечного света.

Сегодня производственная деятельность человечества связа­на с использованием разнообразных природных ресурсов, охва­тывающих большинство химических элементов. Ниже приводят­ся данные об относительном использовании в промышленности элементов с момента открытия Д. И. Менделеевым Периодиче­ского закона:

1869 г, 1906 г. 1917 I. 1937 г. 1985 г. Известно элементов    62        84        85        89        104

Использовалось элемеи- 35         52        64        73        90

то в

По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в практике используется свыше 500 тыс. химических соединений (всего известно свыше 6 млн. соединений); из них около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. явля­ются токсичными.

Обобщенная схема взаимосвязей общества и экосферы пред­ставлена на рис. 1.

ОООООООООО^ОООООООФОООООООООООООООо

о о о о о о о о о о О О

□□□□□□□□□□□□□□□□□□ODD D  О

О         QOOOOOCL,

□          О         °Q

□          О

□          О

а          о

о          о

а          о

D         о

а          о

□          о

□          о

Sq О   Бытовые отходы

Ф а o^Sooooooooooo

„ о

о О

а о

а          о о

Отходы

образные ■ Q жидкие фО твердые

 

Очистка

Отходы производства

u OOOOOOOOOOOOOOOOfjjjjj-.;.;. £ DODDDODOannDDDDDDD

Оооооооооооооооооооо^^^

Очистка

Рис. 1. Схема взаимосвязей общества и экосферы

Переработка

Сохранение окружающей среды в последние годы стало од­ной из важнейших проблем человечества. Это связано с быст­рым ростом народонаселения Земли, которое с начала века увеличилось с 1,5 до 5 млрд. человек, а также еще более быст­рым увеличением добычи и переработки природных ресурсов. В современных условиях энергетические мощности в мире удваиваются каждые 12 лет, а объем промышленной продук­ции — каждые 15 лет. По расчетам, индустриальные нагрузки на природную среду к 2000 г. увеличатся в 2,5—3 раза. Уже сейчас из недр Земли ежегодно в мире извлекается свыше 100 млрд. т полезных ископаемых, выплавляется 800 млрд. т различных металлов, производится свыше 60 мл и. т неизвестных, в природе синтетических материалов; на поля вносится 500 млн. т минеральных удобрений и 3 млн. т различных ядо­химикатов. Используется 13% речного стока и сбрасывается в водоемы 700 млрд. м:| в год промышленных и бытовых сточ­ных вод. Твердый сток в океан составляет 17,4 млрд. т.

Рост промышленности сопровождается образованием значи­тельного количества отходов, так как на производство промыш­ленной продукции расходуется всего 1/3 потребляемых сырье­

вых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов. Усиление техногенного воздействия на природную сре­ду уже породило ряд экологических проблем. Самые острые ид них связаны с состоянием атмосферы, гидросферы и литосферы.

Наибольший удельный вес загрязнений атмосферного возду­ха приходится на долю оксидов углерода, серы и азота, углево­дородов и промышленной пыли. Основными источниками загряз­нения атмосферы являются транспорт (г»70%), а также про­мышленность, тепловые электростанции. В атмосферу Земли ежегодно выбрасывается 250 млн. т пыли, 200 млн. г оксида углерода, 150 млн. т диоксида серы, 50 млн. т оксидов азота, более 50 млн. т различных углеводородов я 20 млрд. т диоксида углерода.

В настоящее время в мире эксплуатируются свыше 200 млн. автомобилей, которые выбрасывают выхлопные газы, содержа­щие примерно 200 веществ, в том числе обладающие канцеро­генными свойствами углеводороды и тетраэтилсвинец. Каждая машина, прошедшая 15 тыс. км, потребляет 4350 кг кислорода, а выбрасывает 3250 кг диоксида углерода, 530 кг оксида угле­рода, 93 кг углеводородов, 27 кг оксидов азота.

При использовании тетраэтилсвинца в качестве антидетона­ционной добавки к бензину с выхлопными газами автомобилей, выбрасываются оксиды, хлориды, нитраты, сульфаты свинца. Твердые частицы этих соединений образуют аэрозоли, которые оседают в непосредственной близости от дороги. Время нахож­дения мелких частиц свинца в атмосфере составляет от одной до четырех недель. В результате в 102 городах страны с населе­нием 50 млн. человек концентрация вредных веществ в атмо­сфере нередко в 10 раз и более превышает допустимую.

Насыщение биосферы тяжелыми металлами — одно из наи­более существенных глобальных последствий научно-техниче­ской революции. Подсчитано, что за всю историю человеческого общества выплавлено около 20 млрд. т железа. Его количест­во в сооружениях, машинах, транспорте и т.д. сейчас составляет приблизительно 6 млрд. т, остальное рассеяно в окружающей среде. На протяжении года рассеивается более 25% годовой продукции железа. Другие вещества рассеиваются в большей степени. Например, рассеивание ртути и свинца составляет 80— 90% их годового производства.

При сжигании угля с золой и отходящими газами в окружа­ющую среду некоторых элементов поступает больше, чем добы­вается из недр: магния в 1,5 раза, молибдена в 3, мышьяка в 7, урана, титана в 10, алюминия, иода, кобальта в 15, ртути в 60, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония — в сотни раз, галия, германия в тысячи раз. Рассеянные металлы способны концентрироваться в растениях, водоемах и почве. Они могут

поступать в организм человека с продуктами питания, питье­вой водой и воздухом.

. Опасными загрязнениями среды стали радиоактивные веще­ства, которые образуются в результате ядерных испытаний и при работе атомных электростанций.

В результате накопления различных загрязнений в атмосфе­ре, в первую очередь фреонов, происходит разрушение озонного слоя, который предохраняет земную поверхность от солнечной радиации.

Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвра­щаются на Землю и попадают в водоемы и почву. Сточными водами предприятий промышленности и агропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. В них попадают отходы, содержащие соли различных металлов, удобрения, пе­стициды, моющие средства, масла и нефтепродукты, радиоак­тивные вещества и др. Считается, что в водоемы попадает свы­ше 500 тыс. различных веществ.

Тяжелые металлы — свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий, по­павшие в водоем, активно поглощаются животными и рыбами, которые или сами погибают, или отравляют людей, использую­щих их в пищу. Известны случаи отравления ртутыо, которая попадала в организм людей вместе с рыбой.

Загрязнение Мирового океана нефтыо и нефтепродуктами достигло уже 1/5 его общей поверхности. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды океана поступает 12— 15 млн. т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой плен­кой 12 км2 водной поверхности и загрязняет до миллиона тони воды. Нефтяная пленка приводит к гибели оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, т. е. происходит нарушение газо- и влагообмена между атмосферой и гидросферой.

Значительное водопотребление привело к ухудшению эколо­гического состояния в ряде крупных регионов страны. В резуль­тате безвозвратного изъятия почти всего стока рек Сырдарьи и Амударьи объем воды в Аральском море за последние 20 лет уменьшился на 54%. Уровень моря продолжает падать, а соле­ность повышается. Растет соленость и Азовского моря.

Огромное количество отходов попадает в почву, самоочище­ние которой практически не происходит или происходит очень медленно. Токсичные вещества накопляются, что приводит к по­степенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. В почве происходит накопление различных металлов.

Нерациональное использование удобрений (особенно азот­ных) и пестицидов в некоторых регионах приводит к загрязне­нию биосферы и необратимым последствиям. Уже сегодня в не­

которых районах нашей страны отмечены случаи болезни и гибели сельскохозяйственных живо-яых. К этому привело по­требление корма с содержанием нитратов более одного процен­та от массы сухого корма.

Еще больший вред окружающей среде наносят пестициды. В 1986 г. в СССР на гектар пашни, обработанной пестицидами, их пришлось в среднем по 2 кг. Однако есть районы, где их вносится по 230 кг. Так как свыше 95% от вносимого количе­ства пестицидов не достигают объектов подавления, то они по­падают в почву, воздух и водоемы. Они способны накопляться в окружающей среде. Так, многократно превышены ПДК. Для пестицидов во многих водоемах и на территориях Узбекистана, Туркменистана, Молдавии, Краснодарского края и др. Пести­циды оказывают отрицательное воздействие на живую природу и человека. Многие из них являются канцерогенами и обнару­живают мутагенную активность. У миллионов людей пестициды вызывают аллергическую реакцию. Велики потери из-за унич­тожения ими насекомых — опылителей.

Наибольшее количество выбросов образуется при сжигании природных топлив. Ежегодно в мире сжигается до 5 млрд. тонн угля, 3,2 млрд. тонн нефти; кроме того выделяется 2-10аа Дж тепла, которое рассеивается в окружающей среде, изменяя тем­пературный режим. В настоящее время мощность всех источ­ников энергии на Земле составляет приблизительно 1013 Вт, а мощность солнечной энергии, поступающей на Землю, равна 10'7 Вт. По расчетам, чтобы не было глобального влияния теп­лового загрязнения, мощность источников энергии на Земле не может быть увеличена более чем в 10 раз.

Причиной теплового «загрязнения» водоемов является сброс нагретых вод из систем охлаждения (особенно водами тепло­вых электростанций), через которые проходит до 5% от потреб­ления промышленностью пресных вод. Однако этот показатель непрерывно возрастает. Тепловое «загрязнение» влияет на тер­мический и биологический режим водоемов.

Косвенное воздействие тепловой нагрузки на водные орга­низмы приводит к увеличению их восприимчивости к заболева­ниям, изменению растворимости газов и росту скорости реакции токсичных и других химических веществ в воде, благоприятст­вует замене обычной флоры водорослей менее желательными сине-зелеными водорослями.

Таким образом, выбросы промышленных загрязнений в био­сферу привели к ухудшению экологического состояния во мно­гих регионах. Происходит закнеление почв, опустынивание и гибель лесов, изменяется видовой состав флоры и фауны во мно­гих водоемах, загрязняются не только малые реки, но и круп­ные водоемы (например, озера Ладожское и Байкал, Азовское и Черное моря); ощущается нехватка пресной воды, атмосфера

многих городов насыщена органическими и неорганическими веществами, концентрации которых выше ПДК, исчезают мно­гие виды животных и растений, возникают новые болезни, нера­ционально используются природные ресурсы, с отходами теря­ется огромное число ценных веществ.

В связи с большим загрязнением биосферы во многих стра­нах приняты ограничения на выброс вредных веществ промыш­ленными предприятиями, в частности путем установления пре­дельно допустимых концентраций (ПДК) и выбросов (ПДВ). Под ПДК понимают такую концентрацию химического соеди­нения, которая при ежедневном воздействии на человека в те­чение длительного времени не вызывает в его организме каких- либо патологических изменений или заболеваний. Требования, предъявляемые к ПДК в нашей стране, являются более жестки­ми, чем в ряде других стран. Регламентированы следующие ПДК для большинства применяемых в промышленности ве­ществ: в воздухе рабочей зоны ПДКр-з, в воздухе населенных пунктов — максимальная разовая ПДКм-р, среднесуточная ПДКс-с и т.д.

Контроль за соблюдением ПДК на предприятиях, в городах и поселках осуществляется органами Государственной санитар­но-гигиенической инспекции. По существующим в СССР зако­нам указанная инспекция не разрешает ввод в действие новых предприятий, если они не оснащены работоспособными очист­ными сооружениями. Для контроля за состоянием окружающей среды используется мониторинг — система наблюдений и оценки состояния природной среды, позволяющая установить изменения этого состояния под влиянием главным образом антропогенных загрязнений. В службе мониторинга используются специальные автоматические анализаторы, что дает возможность фиксиро­вать концентрацию вредных веществ в атмосфере или водных источниках.

На человека вредно действуют не только выбросы химичес­ких веществ, но и целый ряд физических явлений, в частности, акустических. На рис. 2 показана картина шумовых «загряз­нений». Как видно из графика, критической границей для че­ловека является уровень шума 85—90 децибелл (дБ). В ряде стран половина заболеваний органов слуха вызывается шумом, особенно у горняков.

В СССР вопросы охраны окружающей среды за последние десятилетия получили глубокое отражение в Конституции и в основополагающих законах о земле, ее недрах, водах, лесах, атмосферном воздухе и животном мире, а также в специальных постановлениях ЦК КПСС и Совета Министров СССР об охра­не природы. Охрана природы является сегодня постоянной ор­ганической функцией социалистического государства, так как речь идет о здоровье людей и о бережном, хозяйском подходе

Рис. 2. Шкала шумов (в децибелах — дБ):

А — шум листьев; В ~~ нормальный шум в квартирах; В — шум в спокойном учреж­дении, тихая музыка; Г — нормальный уличный шум; Д — нормальный разговор на расстоянии 1 м; Е~ шум и ресторане; Ж -- шум от электропоезда; 3 — нормаль­ный заводской щум; И — шум от пневма­тического молота, ткацкого станка; А" — щум при котельных работах; Л — шум мо­тора самолета на расстоянии нескольких метров; М — во(1 сирены; Н — звух выстре­ла крупнокалиберного оружия

 

Порог слышимости

к национальному богатству страны. Начиная с 1974 г. в госу­дарственные годовые и пятилетние планы экономического и со­циального развития включен раздел «Охрана окружающей сре­ды и рациональное использование природных ресурсов». Введена государственная статистическая отчетность по его выполне­нию. Однако в условиях ускорения научно-технического прогрес­са, непрерывного роста интенсификации производства, несмот­ря на сокращение удельных выбросов в результате, проведен­ных мероприятий по их обезвреживанию, абсолютное количест­во вредных выбросов продолжает увеличиваться. Например, сброс неочищенных сточных вод в водоемы в 1987 г, возрос на 5 км3. В целом же объемы отходов растут в два-три раза быст­рее, чем объемы производства и численность населения.

В январе 1988 г. Центральный Комитет КПСС и Совет Ми­нистров СССР приняли Постановление. «О коренной перестройке дела охраны природы в стране». Постановлением определены главные задачи в области охраны природы и намечен комплекс мер, направленных на улучшение состояния окружающей среды и использования природных ресурсов. Предусматривается пе­реход в управлении природоохранной деятельностью от адми­нистративных к преимущественно экономическим методам. Го­товится проект закона СССР по охране природы и разрабаты­вается «Долгосрочная государственная программа охраны окру­жающей среды и рационального использования природных ре­сурсов СССР».

Решение задач охраны окружающей среды тесно увязывает­ся с разработкой и выполнением Продовольственной, Энергети­ческой программ и химизацией народного хозяйства. В целях совершенствования системы управления охраной природы и ре­гулирования природных ресурсов образован с. эзно-республи- канский Государственный Комитет СССР по охране природы.

Важной составной частью деятельности Советского Союза в области защиты биосферы является сотрудничество в рамках международных соглашений по вопросам окружающей среды..

Большое значение имеют согласованные действия в этом на­правлении по линии Совета Экономической Взаимопомощи (СЭВ). СССР принимает участие в работах по защите окру­жающей среды в Европе.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я