ВВЕДЕНИЕ
Современный специалист любого профиля должен обладать не только определенным комплексом и уровнем специальных знаний, но и определенным уровнем экологического мировоззрения и мышления, который позволит анализировать и оценивать собственную производственную деятельность относительно ее воздействия на природную среду. Основой для развития экологического мышления и мировоззрения может служить знание и понимание основных понятий и законов экологии, четкие представления о биосфере и ее эволюции.
Устойчивое экологическое развитие биосферы в условиях все возрастающего антропогенного давления является центральной проблемой человеческого общества, т.к при таком подходе может быть обеспечено само существование человечества как части биосферы.
Созданию и сохранению условий для устойчивого экологического развития может способствовать только получение специалистами различного профиля фундаментальных знаний законов развития, существования, функционирования экосистем разного уровня и биосферы в целом.
ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
Экология – это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания, законы развития и существования биогеоценозов как комплексов взаимодействующих живых и неживых компонентов в различных участках биосферы.
Слово «экология» впервые употребил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866г., обозначив им биологическую науку, изучающую взаимоотношения организмов с окружающей средой. Экология стала для всего человечества не только наукой, но и способом мышления, поведения. Экология стала одной из сторон гуманизма, включая в себя духовность, понимания единства человека и природы, высокую культуру. Окружающая нас природа составляет фундамент всей жизнедеятельности человека, является источником ресурсов его хозяйства, однако наука очень долго обходила проблемы воздействия цивилизации на природу.
Если проследить последовательные этапы развития экологии, то вначале это были два частных раздела ботаники и зоологи. В середине XX века экология значительно расширила свою сферу и превратилась в отрасль биологии, изучающую надорганизменные системы, совокупность организмов вместе с окружающей средой, называемую общей экологией. В настоящее время экология пробрела междисциплинарное значение и превратилась во всеобщую экологию.
В экологии как науке должен осуществляться синтез научных дисциплин – биологии, геологии, физики, химии, экономики и др. Экологические проблемы требуют широкого философского осмысления, создания новых эстетических концепций. В экологии сложнейшие научные построения соседствуют с прикладными вопросами, которые требуют немедленного решения.
Основные задачи экологии:
Постижение законов функционирования и развития биосферы как целостной системы;
Изучение реакций компонентов окружающей среды на возмущение воздействия естественного и антропогенного происхождения;
Определение допустимых пределов воздействия человеческой цивилизации на окружающую среду;
Разработка концептуальных представлений и рекомендаций относительно путей развития общества, которые гарантировали бы соблюдение пределов воздействия на окружающую среду, существование и развитие последней.
Экология не просто научная дисциплина, она представляет собой проблемно ориентированную систему научных знаний.
ПОНЯТИЕ О ЗАГРЯЗНЕНИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Загрязнением окружающей среды называется поступление или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических или информационных агентов, приводящее к отрицательным последствиям. Загрязнение природной среды может возникнуть как в результате воздействия природных, естественных факторов, так и в результате хозяйственной деятельности человека. Естественные загрязнения возникают в результате природных катастроф (извержения вулканов, бури, селевые потоки). Примерами антропогенных загрязнений являются аварии и катастрофы на промышленных объектах, с выбросом радиоактивных, химических и биологических веществ. Не менее значительными и опасными являются загрязнения, связанные с обычной хозяйственной деятельностью, с работой предприятий, транспорта и т.д.
Загрязнения делят на следующие группы:
Физические
Химические
Физико-химические
Биологические
Загрязнения – это 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 отдельные организмы, проявляться на организменном уровне, популяции, биоценозы, экосистемы и даже биосферу в целом.
На организменном уровне может происходить нарушение отдельных физиологических функций организма, изменения их поведения, снижение темпов роста и развития, снижение устойчивости к воздействиям иных неблагоприятных факторов внешней среды.
На уровне популяций загрязнение может вызвать изменение их численности и биомассы, рождаемости, смертности и др.
На биоценотическом уровне загрязнение сказывается на структуре и функциях сообществ. Одни и те же загрязняющие вещества по-разному влияют на разные компоненты сообществ. Изменяется пространственная структура сообществ, количественные соотношения в биоценозе. Происходит деградация экосистем.
К загрязняющим веществам относят воздействие на природу, поэтому их поступление в окружающую среду должно строго контролироваться.
Физическими называют загрязнения, возникающие с изменением физических параметров среды. Примером может служить: соединение углерода, серы, азота, тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многое другое. Каждый загрязнитель оказывает определенное отрицательное тепловое загрязнение, которое является результатом повышения температуры среды в связи с промышленными выбросами теплой воды. Тепловое загрязнение водоемов приводит к последовательной смене видового состава и формирования сообществ водорослей.
Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств среды. Особенно опасны выбросы промышленных предприятий. Преобладающие влияние на химическое загрязнение окружающей среды оказывает автотранспорт. Отходы производство отравляют воздух, воду, почву, продукты питания. Тонкая пленка нефти от потерь при транспортировки покрывает водные поверхности и вызывает гибель планктона, нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.
На территории России 24 тыс. предприятий выбрасывают вредные вещества в атмосферу и водоемы. Ежегодно в России улавливаются и обезвреживаются 76% от общего количества выбрасываемых вредных веществ, 82% сточных вод не подвергаются очистки.
Более четверти сельскохозяйственных угодий подвержены эрозии. Опасные размеры приобрели процессы заболачивания, засоления почв.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС, ПРИЧИНЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ
В эволюции биосферы различают основные этапы:
1. первичная биосфера - биотический круговорот;
2. биогенез – усложнение структуры многоклеточных организмов по чисто биологическим законам;
3. ноогенез – возникновение человеческого общества, разумная деятельность которого превратила биосферу в ноосферу.
Получая из окружающий среды средства к существованию в таком количестве, которое полностью восстанавливалось за счет процессов биотического круга, люди возвращали в биосферу то, что использовалось другими организмами для их жизнедеятельности.
В настоящее время человек извлекает из биосферы сырье в значительном количестве, а современная промышленность и сельское хозяйство производит вещества неиспользуемые другими организмами.
В настоящее время человечество стоит перед проблемой экологического кризиса, т.е. такого состояния среды обитания, при котором вследствие произошедших в ней изменений среда обитания оказывается непригодной для жизни людей.
Экологический кризис – это напряженное состояние взаимоотношений между человеком и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.
Промышленные отходы, образуемые при производстве и испытания ядерного оружия, загрязняют окружающую среду.
Человеком истреблено огромное количество видов животных и растений. Между естественными и искусственными биоценозами происходит борьба за территорию, но человеческий труд является мощным и устойчивым фактором, поэтому искусственные биоценозы сами по себе мало устойчивые, тем не менее теснят биоценозы естественные.
К числу отрицательных влияний на биосферу относится нерегулируемый промысел рыбы, млекопитающих, изменение химического состава вод, воздуха,
почвы в результате сброса отходов промышленности.
Экологическая ситуация, складывающаяся на земле, таит в себе опасность серьезных изменений биосферы. Такой исход неизбежен в том случае, если деятельность человечества не приобретет планомерный характер.
ПРИНЦИПЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Мероприятия по защите окружающей среды от всех видов антропогенного воздействия осуществляются в рамках действующего в настоящее время федерального закона «Об охране окружающей природной среды» от 1992г.
Содержание закона реализуется через три группы норм:
нормативы качества окружающей среды;
экологические требования к хозяйственной и другой деятельности;
механизм исполнения этих требований.
Охрана объектов окружающей среды – это совокупность мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, осуществляемых государственными органами, юридическими и физическими лицами.
Одним из главных механизмов охраны экологии является нормирование качества атмосферного воздуха, воды, почвы и осуществление санитарного контроля на основании гигиенических и санитарно-технических нормативов.
Нормирование – это определение количественных показателей загрязнений в объектах окружающей среды, характеризующих безопасные уровни их влияния на условия жизни и состояние здоровья населения. В основу нормирования положен принцип сохранения гомеостаза ( постоянства внутренней среды ) природных систем и организма человека.
Предельно допустимой концентрации в виде санитарных нормативов являются юридической основой для проектирования строительства промышленных предприятий, т.к. малейшие ошибки могут привести либо к ущербу для здоровья, либо к значительным экономическим потерям.
Одним из важнейших принципов экологического развития является рационального использования природных ресурсов и уменьшения количества отходов.
Отходами называют продукты деятельности человека, неиспользуемые непосредственно в местах своего образования, и которые могут быть использованы как сырье в других отраслях хозяйства.
Отходы производства – это остатки сырья, образовавшиеся в ходе производства и частично потерявшие свои потребительские качества.
Отходы потребления – это бывшая в употреблении продукция непригодная для дальнейшего использования по прямому назначению.
Различают утилизируемые и не утилизируемые отходы. Для утилизации отходов в мире существуют технологии переработки и вовлечение в хозяйственный оборот. Отходы могут представлять химическую, биологическую взрывоопасность. Существует несколько классификаций отходов, но с точки зрения воздействия на экологию отходы классифицируются по опасности. Вот примеры некоторых из них.
Чрезвычайно опасные. Содержат ртуть, в том числе сулему, хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы, бенз-а-пирен и др. У человека при отравлении сулемой возникают головные боли, поражение десен, стоматит, иногда повышается температура. В тяжелых случаях – нефроз почек и через 5 -6 дней смерть. Соединение сурьмы вызывают раздражение слизистых дыхательных путей и пищеварительного тракта, кожи. При хроническом отравлении данные вещества способны вызвать нарушения обмена веществ, негативно влияющие на нервную систему и сердце.
Высоко-опасные. Отходы, содержащие хлористую медь, сульфат меди, соединение свинца. Свинец – яд, действующий на все живое, в особенности на нервную систему. Активно влияет на синтез белка. Медь содержится в организме в виде комплексных органических соединений и играет важную роль в кроветворении. В избытке появляется депигментация кожи.
Умеренно – опасные. Оксиды свинца, хлорид никеля, четыреххлористый углерод.
Малоопасные. Отходы, содержащие сульфат магния, соединении цинков, фосфаты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Одним из основных направлений работы по охране окружающей среды является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.
В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.
Значительно уменьшить загрязненность экологии можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов.