Понятие о загрязнении окружающей среды

1.Введение.

 

Экология (от греч. óikos — жилище, местопребывание и ...логия), биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто Э. определяют также как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная Э. интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы.

 

Основные разделы экологии. Э. подразделяется на общую Э., исследующую основные принципы организации и функционирования различных надорганизменных систем, и частную Э., сфера которой ограничена изучением конкретных групп определённого таксономического ранга. Общая Э. классифицируется по уровням организации надорганизменных систем. Популяционная Э. (иногда называется демэкологией, или Э. населения) изучает популяции — совокупности особей одного вида, объединяемых общей территорией и генофондом.Э. сообществ (или биоценология) исследует структуру и динамику природных сообществ (или ценозов) —совокупностей совместно обитающих популяций разных видов. Биогеоценология— раздел общей Э., изучающий экосистемы (биогеоценозы). В СССР и в некоторых зарубежных европейских странах биогеоценологию иногда считают самостоятельной наукой, отличной от Э. В США, Великобритании и многих других зарубежных странах термин "экосистема" используется чаще, чем биогеоценоз, и биогеоценология как отдельная наука там не выделяется. Частная Э. состоит из Э. растений и Э. животных. Сравнительно недавно оформилась Э. бактерий и Э. грибов. Правомерно и более дробное деление частной Э. (например, Э. позвоночных, Э. млекопитающих, Э. зайца-беляка и т.п.). Относительно принципов деления Э. на общую и частную нет единства во взглядах учёных. По мнению некоторых исследователей, центральный объект Э. — экосистема, а предмет частной Э. отражает подразделение экосистем (например, на наземные и водные; водные подразделяются на морские и пресноводные экосистемы; пресноводные экосистемы, в свою очередь, — на экосистемы рек, озёр, водохранилищ и т.д.). Э. водных организмов и образуемых ими систем изучает гидробиология.

 

Применяется и деление  Э. на аутоэкологию, исследующую взаимоотношения  отдельных видов со средой (главным  образом с абиотическими факторами), и синэкологию, изучающую сообщества и биогеоценозы; это деление предложено швейцарским ботаником К. Шрётером. Популяционная Э. связывает оба эти раздела.

 

В мировой экологической  литературе не существует единого мнения относительно объёма понятия "Э. растений". В СССР и зарубежных европейских странах (за исключением Великобритании) её трактуют как аутоэкологию, считая сообщества растений объектом фитоценологии или геоботаники. В США и Великобритании под Э. растений понимают науку, исследующую как отдельные виды, так и сообщества.

 

Многие отрасли Э. имеют  ярко выраженную практическую направленность. Такова сельскохозяйственная Э., предмет  которой — создаваемые человеком  сельскохозяйственные экосистемы (см. Агрофитоценозы).

 

Влияние природной среды  на человеческое общество, особенности урбанизированных биогеоценозов изучает возникшая в середине 20 в. Э. человека. Возросшая опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды привела к возникновению радиоэкологии. Учение о биосфере, ещё не получившее отдельного названия, разрабатывается в особенно тесном контакте с биогеохимией. Отношения организмов к абиотической и биотической среде в прошлые геологической эпохи, проблемы реконструкции древних ценозов по ископаемым остаткам составляют предмет палеоэкологии.

 

 

2. Рациональное природопользование.

 

Рациональное природопользование - система природопользования, при  которой:

- достаточно полно  используются добываемые природные  ресурсы и соответственно уменьшается  количество потребляемых ресурсов;

- обеспечивается восстановление возобновимых природных ресурсов;

- полно и многократно  используются отходы производства.

 

Система рационального  природопользования позволяет значительно  уменьшить загрязнение окружающей среды. Рациональное природопользование характерно для интенсивного хозяйства.

 

 

3. Понятие о природной и окружающей среде.

 

Природная среда - совокупность абиотических и биотических факторов, естественных и измененных в результате деятельности человеческого общества, оказывающих влияние на человека и другие организмы.

Окружающая среда - среда обитания и деятельности человечества; окружающий человека природный и созданный им материальный мир.

Окружающая среда включает природную среду и искусственную (техногенную) среду.

Общественное производство изменяет окружающую среду, воздействуя прямо или косвенно на все ее элементы.

 

 

4. Понятие о загрязнениях окружающей среды.  Природные и антропогенные загрязнения.

 

Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в  ту или иную экологическую систему  не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.

По масштабу воздействия  загрязнения подразделяют на виды: локальные, региональные и глобальные. Локальные загрязнения характерны для городов, крупных промышленных предприятий, районов добычи полезных ископаемых. Региональные загрязнения охватывают значительные территории и акватории, подверженные влиянию крупных промышленных районов. Глобальные загрязнения распространяются на большие расстояния от места своего возникновения и оказывают неблагоприятное воздействие на крупные регионы, а иногда на всю планету.

По происхождению выделяют естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных процессов (извержения вулканов, лесных пожаров, выветривания и пр.), без какого-либо влияния человека; и антропогенное, являющееся результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия превосходящее естественное. Антропогенное воздействие на биосферу вызывает не только ее загрязнение, но и разрушение вследствие несбалансированности биохимических процессов. Антропогенные, в основном делят на три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.

Различные типы загрязнения  подразделяются на три основных вида: химическое, физическое и биологическое.

Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств среды

• Аэрозольное

• Химическими веществами

• Тяжелыми металлами

• Пестицидами и с/х удобрениями

• Синтетическими ПАВ

 

Физическими называют загрязнения, возникающие с изменением физических параметров среды

 

• Тепловое

• Шумовое

• Электромагнитное

• Радиационное

• Биологические загрязнения

• Биотическое (биогенное)

• Микробиологическое

 

 

5. Физические загрязнения: тепловые, световые, акустические, электрические, радиационные и т.д.

 

Физическими называют загрязнения, возникающие с изменением физических параметров среды.

¾ Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв.км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

¾ Шумовое загрязнение

Шумы относятся к  числу вредных для человека загрязнений  атмосферы. Раздражающее воздействие  звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, спектрального  состава и продолжительности  воздействия. Наибольшее раздражение вызывает

шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц.

Работа в условиях повышенного шума на первых порах  вызывает быструю утомляемость, обостряет  слух на высоких частотах. Затем  человек как бы привыкает к  шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое постепенно развивается в тугоухость и глухоту. При 145-140 дБ возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; более 140 дБ, то начинает вибрировать грудная клетка, мышцы рук и ног, боль в ушах и голове, крайняя усталость и раздражительность; свыше 160 дБ - разрыв барабанных перепонок.

Однако шум губительно действует и на центральную нервную  систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.

Шумы, создаваемые самолетами, вызывают ухудшение слуха и другие болезненные явления у работников наземных служб аэропорта, а также  у жителей населенных пунктов, над которыми пролетают самолеты. На интенсивность шума и площадь распространения существенное влияние оказывают метеорологические условия: скорость ветра, распределение ее и температуры воздуха по высоте, облака и осадки.

Особенно острый характер проблема шума приобрела в связи с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов. Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность которых значительно превышает предельно допустимые нормы.

¾ Электромагнитное загрязнение

В результате интенсивного развития электроники и радиотехники природная среда находится под воздействием электромагнитных излучений (электромагнитных полей). Главным их источником являются радио-, телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии передач, электротранспорт, трансформаторные станции. Особенно опасны мощные военные радиолокационные станции, напряжение поля которых является настолько высоким, что нередко становится причиной гибели птиц, попадающих в него.

Напряжение электромагнитного  поля измеряют в вольтах на метр (В/м). Электрические поля высокого напряжения отрицательно влияют, прежде всего, на нервную систему человека. Так, напряжение поля в 100 В/м вызывает головную боль и сильную усталость, а более высокое напряжение — бессонницу, неврозы, тяжелые заболевания. В районах, где расположены радиостанции и военные радиолокационные станции, уровень электромагнитных излучений превышает гигиенические нормы в 4—8 раз, а вблизи мощных ЛЭП (свыше 1000 кВ) - в 20 раз.

Одним из основных средств  охраны населения от влияния электромагнитного излучения является вынос мощных коммуникаций за пределы территории проживания людей.

¾ Радиационного загрязнения

Такие химические элементы, как уран, радий, плутоний, калифорний и некоторые другие имеют способность к спонтанным превращениям, приводящим к изменению их атомного номера и массы атома. Эти превращения сопровождаются потоком излучения высокой энергии, состоящим из положительно и отрицательно заряженных частиц и коротковолнового электромагнитного излучения. Впервые явление распада наблюдали у радия (Ra), и поэтому оно получило название радиоактивного распада, а излучение, сопровождавшее этот распад, - радиоактивного излучения, ионизирующего излучения, или проникающей радиации.

Ионизирующее излучение  является естественным компонентом  среды обитания человека. В результате его образуется радиационный фон, состоящий из естественного и искусственного радиационного фона. Естественный радиационный фон формируют космические излучения, радиоактивные элементы земной коры, вода, воздух и прочее.

Уровень радиационного  фона от природных источников равняется 10—18 микрорентген в час и действует на все живое.

Суммарная годовая доза облучения человека естественным радиационным фоном составляет 0,1—0,7 БЭР (биологический эквивалент рентгена, равняется 0,01 Дж/кг) и зависит от уровня радиационного фона, энергии и характера ионизирующего излучения, а также от степени поглощения этого излучения организмом человека.

Уровень радиационного фона окружающей среды в последнее время возрос вследствие рассеивания искусственных радионуклидов, увеличения количества промышленных выбросов и продуктов сгорания органического топлива, а также вследствие работы транспортных средств (наземных, подводных, воздушных), радиоэлектронной бытовой техники, использования атомной энергии и т. д. Излучение, обусловленное рассеиванием в биосфере искусственных радионуклидов, образует искусственный радиационный фон. накапливаться в нем и действовать на протяжении длительного времени. Исследования радиационной генетики, изучающей наследственные изменения (мутации), возникшие под влиянием различных излучений, дали возможность установить ПДД (предельно допустимая доза), не превышающую 5 Р. в год.

Уровень радиоактивных изотопов в растительных и животных организмах зависит от их концентрации в окружающей среде. Радиоактивные элементы поступают в организм человека вместе с водой, воздухом и пищевыми продуктами.

Различают внешнее и  внутреннее облучение. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как источник излучения (радиоактивные элементы) находится в непосредственном контакте с молекулами живого организма. Кроме того, радиоактивные элементы, попавшие в организм человека, могут

 

 

6. Химические и биологические загрязнения. Наиболее опасные загрязнители.

 

Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в  ту или иную экологическую систему  не свойственных ей живых или неживых  компонентов, физических или структурных  изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.

Химическими (ингредиентами) загрязнителями являются различные  газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой — кислоты, щелочи, диоксид серы, эмульсии и другие. Основные загрязняющие вещества.