Основні екологічні проблеми

Першоджерелом і першопричиною  бурхливого розвитку глобальної екологічної  кризи є, як вважають міжнародні експерти, демографічний вибух, що неодмінно супроводжується збільшенням темпів і обсягів скорочення природних ресурсів, нагромадженням величезної кількості відходів виробництва і побуту, забрудненням довкілля - глобальними кліматичними змінами, хворобами, голодом, вимиранням.

З розвитком хімії, металургії, енергетики і машинобудування світові почали загрожувати відходи від синтетичних пральних порошків, нафтопродуктів, важкі метали, нітрати, радіонукліди, пестициди та інші шкідливі речовини, що не засвоюються мікроорганізмами, не розкладаються, а накопичуються тисячами тон у ґрунтах, водоймах, підземних водах.

Протягом 80 років з початку нашого століття з надр Землі було видобуто корисних копалин більше, ніж за всю історію людства.

Нині, лише в результаті спалювання паливних ресурсів, в атмосферу планети  щорічно потрапляє понад 22 млрд тон двоокису вуглецю. Щорічно світова промисловість скидає в річки понад 160 км3 шкідливих стоків, щорічно в ґрунти людством вноситься 500 млн тон мінеральних добрив і близько 4 млн тон пестицидів, більша частина яких осідає в ґрунтах або виноситься поверхневими водами в річки, озера, моря та океани. За останні 45 років використання мінеральних добрив зросло в 43 рази, а отрутохімікатів - у десять разів.

Ще однією - не менш важливою ніж  попередні проблеми, є проблема відходів. Збитки від них - це не лише величезні  площі землі, зайняті звалищами, териконами, шлакосховищами та ін. (наприклад, на площі, де розташовані звалища  навколо Києва, можна було б побудувати місто з населенням 300 тисяч чоловік), а й смертельні дози різних токсикатів та дими й пилюка від них... Здавалося б, дрібниця - биті люмінісцентні лампи на звалищах. Але кожна така лампа містить 150 мг ртуті, що здатна отруїти близько 500 м3 повітря.

До основних антропогенних забруднювачів  довкілля, крім вище названих, належать також різні шуми від виробничих підприємств, транспорту, іонізуюче випромінювання, вібрації, світло-теплові впливи...

З додатку 3 видно, яку шкоду організму наносять хімічні забруднювачі. Спеціалісти вважають, що близько 80-86? забруднювачів повітря сконцентровано над сильно розвиненими промисловими районами, 10-15? - над містами, 1-2? - над сільською місцевістю, 0,1? - над центральними районами Світового океану. Якщо у великому місті за добу осідає 1,5 тон пилу на кожен квадратний кілометр, то вже в 100 км від нього - приблизно 100 разів менше.

Зміни в атмосфері. В наш час  підвищилася роль людини на атмосферу. Повітряна оболонка Землі є однією з найголовніших умов життя. Без їжі людина може жити місяць, без води - лише тиждень, але без повітря людина не зможе проіснувати більше двох хвилин. Маса атмосфери колосальна - 5, 15х1015 тон. Проте, атмосферне повітря можна вважати невичерпним природним ресурсом лише умовно, адже людині для життя потрібне повітря певної якості. А під впливом антропогенного фактора його хімічний склад і фізичні властивості дедалі погіршуються, на Землі вже практично не залишилося таких ділянок, де повітря зберігало б свою первісну чистоту та якість.

Парниковий ефект. Клімат на нашій  планеті в минулому періодично змінювався. За тисячі й мільйони років чергувалися  періоди значного похолодання й, навіть, зледеніння з теплими епохами. Нині вчені дуже занепокоєні: схоже  на те, що Земля розігрівається значно швидше, ніж це було будь-коли в минулому. Це спричинено різким збільшенням вмісту в атмосфері вуглекислого газу. В земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло в парнику: пропускає сонячне світло, але затримує тепло розігрітої Сонцем поверхні землі. Це викликає розігрівання планети, відоме під назвою парникового ефекту.

Клімат Землі залежить від багатьох факторів - одні зумовлюють потепління, інші - похолодання (додаток 5). Крива природних коливань клімату нині прямує донизу, тобто до похолодання, що перевищує тенденцію до збільшення температури за рахунок парникового ефекту. Проте найближчим часом результат взаємовпливу цих факторів має зміститися в бік зростання температури.

Останнім часом тривога вчених з приводу парникового ефекту зросла. Крім СО2 парниковий ефект викликають деякі інші гази, які називають малими домішками.

У чому ж небезпека парникового  ефекту? Як свідчать розрахунки вчених, підвищення середньої річної температури Землі на 2, 50С викличе значні зміни на Землі, більшість яких для людей буде мати негативні наслідки. Парниковий ефект змінить такі критично важливі перемінні величини, як опади, вітер, шар хмар, океанські течії, а також розміри полярних крижаних шапок. Внутрішні райони континентів стануть більш сухими, а узбережжя вологішими, зими - коротшими й теплішими, а літо - тривалішим і жаркішим (додаток 2).

Найнеприємнішими для людства  є два наслідки парникового ефекту. Перший - значне збільшення посушливості в основних зернових районах (Україна, Кубань та ін.). Другий - це підйом рівня Світового океану на 2-3 метри за рахунок танення полярних льодових шапок. Це викличе затоплення багатьох прибережних ділянок.

Кліматичні зміни можуть відбуватися  і внаслідок зміни людиною  типу поверхні Землі. Заміна лісів культурними  плантаціями призводить до зниження випаровування й збільшення прямої тепловіддачі. Крім того людство ще й безпосередньо підігріває атмосферу за рахунок спалювання великої кількості нафти, вугілля, торфу, а також роботи АЕС.

Таким чином, види діяльності людини, що спричинюють кліматичні зміни, мають  різні наслідки. Одні з них підвищують температуру, інші - знижують її і викликають парниковий ефект (зведення лісів, тощо).

Озонова діра в атмосфері. Як відомо озоновий шар атмосфери захищає нас всю біосферу від згубної дії короткохвильового ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Останнім часом вчені надзвичайно  занепокоєні, бо спостереження метеорологів, які працюють у Антарктиді, свідчать, що озоновий шар над цим материком почав зменшуватись. В ньому виникла пульсуюча діра, вміст озону в якій менший від звичайного на 40-50%. Ця діра з’являється антарктичною весною (з серпня по жовтень), а з антарктичного літа зменшує свою площу. Проте існує тенденція до збільшення її площі з року в рік. Нині вона не затягується влітку, а її площа перевищує площу материка Антарктиди.

Тривожні повідомлення надходять  з Північної півкулі: тут також виявлено озонову діру (над архіпелагом Шпіцберген), щоправда, менших розмірів ніж над Антарктидою. Зниження вмісту озону в атмосфері загрожує зменшенням врожаїв сільськогосподарських рослин, захворюваннями тварин і людей, збільшенням шкідливих мутацій тощо; а якщо озон зникне зовсім, буде знищено все живе на нашій планеті.

Наскільки ж великою є така небезпека, і чим спричинена поява та збільшення дір у озоновому шарі? На думку вчених, серйозна загроза зникнення озонового шару спричинить до тяжких наслідків. Щодо причини появлення озонових дір єдиної думки немає. Встановлено, що руйнуванню озонового шару сприяють деякі хімічні речовини, які вступають у реакцію з озоном і розкладають його на кисень. У результаті, на Землю надходить більше УФ-променів. Такі речовини широко використовуються в промисловості (як холодоагенти в рефрежераторах та ін.) та побуті (аерозольна упаковка балончиків для фарби, лаку, парфумів). У 1980 році країни Північної Америки та Західної Європи випустили аж 5 млрд. таких балончиків. Усього ж в світі щорічно виробляється кілька мільйонів тон фреонів.

Для людини фреони нешкідливі, проте  вони надзвичайно стійкі - в атмосфері можуть зберігатися до 80 років. Пари фреонів, врешті-решт, з вихідними течіями повітря потрапляють у стратосферу. Під впливом УФ-випромінювання Сонця їх молекули розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Ця речовина діє як дуже сильний каталізатор, розкладаючи молекули озону до кисню.

Під загрозою зникнення озонового шару керівники багатьох країн вирішили вжити енергійних заходів. У 1985 році у Відні урядами більшості країн світу було підписано конвенцію, а в тому ж році в Монреалі - протокол про охорону атмосферного озону.

Значної шкоди озоновому шару завдають також польоти висотних літаків, у вихлопних газах яких є окиси  азоту; а також запуски космічних  апаратів, особливо таких, як Американські "Спейс Шаттл", що працюють на твердому паливі й викидають особливо багато таких окисів. Підраховано, що 300 запусків "Спейс Шаттлів" підряд могли б повністю зруйнувати озоновий шар Землі.

Кислотні дощі. Окиси сірки й  азоту, що потрапляють в атмосферу  внаслідок роботи ТЕС і автомобільних  двигунів, сполучаючись з атмосферною  вологою, утворюють дрібні капельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на Землю у вигляді кислотних дощів.

Ці дощі мають шкідливу дію на фактори навколишнього середовища:

• врожайність багатьох с/г культур знижується на 3-8% внаслідок ушкодження листя кислотами;
• кислі опади спричинюють вимивання з ґрунтів кальцію, калію та магнію, що веде до деградації флори і фауни;
• деградують і гинуть ліси;
• отруюється вода озер і ставків, у яких гине риба і численні види комах;- зникнення комах у водоймах призводить до щезання птахів і тварин, які ними живляться;
• зникнення лісів у гірських районах зумовлює збільшення кількості гірських зсувів і селей;
• різко прискорюється руйнування пам’ятників архітектури, житлових будинків;
• вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом, спричинює захворювання дихальних шляхів, подразнення очей тощо.

За даними екологів, у Швейцарії  від кислотних дощів засихає  третина лісів, 69% оглянутих букових  дерев у лісах Великобританії висихають з верхівок. У Швеції 18 тисяч озер отруєно цими дощами, а у 9 тисяч з них риба вже частково вимерла, а в 4 тисячах - зникла зовсім.

Великою загрозою є "інтернаціональний" характер цього забруднення, адже повітряні  течії розносять кислотні тумани на тисячі кілометрів від місць їх виникнення. Ті ж, наприклад, шведські озера були пошкоджені кислотними дощами, що утворилися внаслідок викидів ТЕС і металургійних підприємств Великобританії. Пануючі в цьому районі західні вітри розносять отруту далеко від Британських островів - аж до Скандинавії. Кислотні дощі в Канаді - принесені з США, в Україні - з Румунії тощо.

Забруднення акваторій. У нашому столітті забруднення акваторій стало проблемою століття. І це не випадково, оскільки різко погіршилась якість води рік, озер, що не могло не відобразитись на стані навколишнього середовища, на здоров’ї людей.

Майже три четверті поверхні Землі  займають голубі простори морів та океанів. Голубі?.. Прикро, але вже далеко не всі. Як писав один з мандрівників: "Серед океану, відкритого для Європи Колумбом, тепер не можна занурити руку в воду, щоб не вимазатись в бруді".

Водні ресурси планети. Запаси води на Землі величезні - 1, 39х109 км3, що становить 0,023% усієї маси Землі. Проте, абсолютна більшість цієї колосальної маси - це гіркувато-солона морська вода, непридатна для пиття та технічного використання. Маса прісної води на планеті - 35х106 км3 (усього 2% її загальної кількості).

Проблема забезпечення людства  питною водою нині надзвичайно загострилася. Загальносвітове споживання води складає  приблизно 9% сумарного стоку на рік. Але не воно викликає в більшості випадків нехватку прісної води в тих чи інших районах земної кулі, а її забруднення - "якісне виснаження".

Забруднення води. У результаті інтенсивного використання людством водних ресурсів відбуваються значні кількісні і якісні зміни в гідросфері. Кількісні зміни полягають у тому, що в певних районах змінюються кількість води, придатної для господарських потреб, водний баланс, режим річок тощо. Якісні зміни зумовлені тим, що більшість річок і озер є не лише джерелом водопостачання, а й тими басейнами, куди скидають промислові, сільськогосподарські й господарсько-побутові стоки. Це призвело до того, що нині на Землі вже практично не залишилося великих річкових систем з гідрологічним режимом і хімічним складом води, не спотворених діяльністю людей.

Хімічне забруднення води відбувається внаслідок надходження у водойми  з стічними водами різних шкідливих домішок неорганічної (кислоти, мінеральної солі, луги тощо) й органічної природи (нафта й нафтопродукти, миючі засоби, пестициди тощо). Більшість з них є токсичними для мешканців водойм. Це - сполуки миш’яку, свинцю, ртуті, міді, кадмію, хрому тощо. В тканині деяких риб концентрація отрути може в тисячу разів перевищувати її концентрацію у воді, що небезпечно для птахів, тварин і людей.

Дуже небезпечним джерелом для  водоймищ є нафтопродукти. Нафта - ворог  номер один у сучасному забрудненні  морів і океанів. Не дивлячись  на ряд міжнародних угод, забруднення  гідросферою нафтою прогресує. Розрахунки показують, що літр нафти, розлитої по поверхні моря, поглинає розчинений кисень із 400 тис. Літрів морської води. Тона нафти, розтікаючись по поверхні води, може покрити плівкою акваторію в 10 квадратних кілометрів.

Нафтова плівка на поверхні океанів - це не тільки спотворені береги, гинучі морські мешканці, водоплаваючі птахи. Це - зменшення кількості кисню в атмосфері в результаті забруднення і загибелі планктону.

Згубно впливають на стан водойм стічні води, що містять розчинені органічні речовини або суспензії органічного походження. Більшість цих речовин сприяє зниженню кисню у воді. Осідаючи на дно водойм, органічні суспензії замулюють його й затримують або повністю припиняють життєдіяльність донних організмів, які беруть участь у самоочищенні.

Основними постачальниками органічних речовин у стічних водах є підприємства целюлозно-паперової промисловості, нафтопереробні заводи, великі тваринницькі комплекси тощо (додаток 3).

Кількість хімічних забруднювачів  води постійно зростає. У 1992 році їх зафіксовано вже 959 різновидів. Про шкідливу долю багатьох з них ми нині лише здогадуємося, оскільки вони мають пролонгований вплив, тобто їх дія виявляється в наступних поколіннях живих істот і полягає в появі шкідливих мутацій, генетичних розладах тощо. Фізичне забруднення води пов?язане із зміною її фізичних властивостей - прозорості вмісту суспензій та інших нерозчинних домішок, радіоактивних речовин і температури.

Суспензії (пісок, намул, глинисті частки) потрапляють у водойми головним чином за рахунок поверхневого змиву дощовими водами з с/г полів. Багато суспензій потрапляє у водотоки з діючих підприємств гірничодобувної промисловості та ін. Тверді частки різко знижують прозорість води, пригнічують процеси фотосинтезу водяних рослин, забивають жабра риб та ін.

Особливу небезпеку для всього живого становлять радіоактивні домішки, що потрапляють у водойми завдяки  викидам АЕС. А яка величезна  шкода від радіоактивних звалок у океані!.. Теплове забруднення водойм спричинене спуском у водойми теплих вод від різних енергетичних установок. У річках, які знаходяться поряд ТЕС і АЕС, порушуються умови нересту риб, гине зоопланктон, риби уражуються хворобами й паразитами. Слід додати, що наприклад, АЕС скидають у водойми воду, нагріту до 450С!Біологічне забруднення водного середовища полягає у надходженні до водойм із стічними водами різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин (віруси, бактерії, грибки, черви), яких раніше тут не було. Багато з них є хвороботворними для людей, тварин і рослин. Забруднювачі: комунально-побутові стоки, підприємства шкірообробної промисловості, м’ясокомбінати, цукрові заводи.