Основы экологического природопользования

      Загрязнение пестицидами и  их остатками. Из за этого загрязнения обедняется живое население почвы — снижается численность почвенных животных, водорослей, микроорганизмов, в результате замедляются разложение редуцентами органических остатков и возврат питательных элементов в почвенный раствор. Остатки пестицидов могут попасть в воду (особенно при орошаемом земледелии и выращивании риса), в атмосферу, в продукты питания. Большая часть пестицидов и продуктов их неполного разложения токсична и отрицательно влияет на здоровье человека.

      Загрязнение почвы тяжелыми металлами. Этот вид загрязнений связан с внесением фосфорных удобрений, в которых обычно бывает примесь тяжелых металлов — кадмия, кобальта, цинка и др. Для предотвращения этого загрязнения необходимо тщательно очищать удобрения на предприятиях, где их производят, и постоянно контролировать содержание тяжелых металлов в партиях удобрений и в почвах.Вдоль дорог на расстоянии до 100 м почвы могут быть загрязнены свинцом, если автомашины используют этилированный бензин, в котором содержится этот тяжелый металл.

      Загрязнение почвы и продуктов  питания нитратами. Опасными загрязнителями продуктов питания нитраты становятся тогда, когда на каждый килограмм веса человек потребляет более 5 мг нитратов в сутки. Попав с продуктами в организм человека, они нарушают нормальную работу кровеносной системы, что особенно опасно для детей грудного возраста. Нитраты вступают в сложные комплексные 1соединения, называемые нитрозными. Нитрозные соединения канцерогенны, т.е. могут стать причиной развития раковых опухолей.

      Чтобы в овощах не накапливались нитраты, нужно ограничивать применение минеральных азотных удобрений и использовать их одновременно с органическими удобрениями (навозом). Если концентрация нитратов в почвенном растворе будет невысока, их содержание в овощах также не превысит норму. Нитраты более активно накапливаются растениями при недостатке света. Нельзя выращивать культуры с высокой способностью накапливать нитраты в тенистых местах.

       ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

      Экосистемы  включающие промышленных предприятий  входят в состав городских экосистем, поэтому нельзя говорить об экологизации промышленности без экологизации города. И поэтому в дальнейшем рассматривать промышленность мы будем как составляющую города как и сельскохозяйственные экосистемы, — антропогенные. Городские и сельскохозяйственные экосистемы тесно связаны. В городах сельскохозяйственную продукцию перерабатывают на молочных заводах, мясоконсервных комбинатах, кондитерских и прядильных фабриках. Из города в село поступают сельскохозяйственные машины, горючее, удобрения, пестициды, множество предметов, необходимых сельским жителям: одежда, строительные материалы, электроприборы, химикаты и т.д. Наконец, из города жители села получают информацию. В городах печатают газеты, там работают радио- и телерадиокомпании.

      Доля  городского населения во всем мире постепенно увеличивается. В среднем по России в городах сегодня проживает около 70% населения. В таких индустриально развитых странах, как Япония, в городах живет до 80% населения.

      ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ

      Городские экосистемы гетеротрофны, доля солнечной  энергии, фиксированная городскими растениями или солнечными батареями, расположенными на крышах домов, незначительна. Основные источники энергии для предприятий города, отопления и освещения квартир горожан (за исключением теплоэлектроцентралей) расположены за его пределами. Это — месторождения нефти, газа, угля, гидро и атомные электростанции. Кроме того, чтобы накормить одного горожанина, требуется не менее 1 га сельскохозяйственных угодий (включающих пашню, сенокосы и пастбища). В России на одного горожанина приходится около 2 га сельхозугодий. Собственное производство продуктов питания (теплицы, пригородные сады) в городе незначительно.

      Город потребляет огромное количество воды, лишь незначительную часть которой человек использует для непосредственного употребления. Основную часть воды тратят на производственные процессы и на бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного горожанина приходится до 1000 л в сутки.

      Использованная  городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии — она насыщена тяжелыми металлами, остатками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу, и т.д. В ней могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.

      Растения (продуценты) в составе городских экосистем растут в лесопарках, парках, садах, на газонах, но их главное назначение — не производство органического вещества (древесины, сена, съедобных плодов и т.д.), а регулирование газового состава атмосферы. Они выделяют кислород, поглощают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в нее при работе промышленных предприятий и транспорта. Растения также имеют большое эстетическое и декоративное значение.

      Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка, зяблик, славки; млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных), но и особой группой городских животных — спутников человека. В ее составе — птицы (воробьи, скворцы, ласточки, вороны, галки, голуби), грызуны (крысы и мыши) и насекомые (тараканы, клопы, моль, мухи и др.). Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, вороны, воробьи). Это — санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.

      Главная особенность экосистем современных  городов в том, что в них  нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии человеку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов — сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта. Наконец, он определяет и размеры этих экосистем, которые в развитых странах, а в последние годы и в России, быстро «расползаются» за счет загородного коттеджного строительства.

        ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ СРЕДЫ

      В городских экосистемах наиболее опасно для природы промышленное загрязнение. В экологии понятие  «загрязнение» имеет более широкое значение, чем в быту. Загрязнителями называют не только твердые, жидкие и газообразные вещества, но и электромагнитное излучение, тепло, шум.

      Химическое  загрязнение атмосферы. Этот фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. В атмосферу попадают сотни веществ, которые отсутствовали в природе. Наиболее распространенные атмосферные загрязнители — сернистый газ (его выбрасывают городские ТЭЦ, работающие на угле или мазуте, в которых много серы), оксиды азота, оксид углерода (угарный газ), хлор, формальдегид, фенол, сероводород, аммиак и др. В некоторых случаях из двух или нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.

      Главные источники загрязнения — тепловые электростанции. Менее опасны станции, работающие на газе, более - на угле. Сильно загрязняют атмосферу также котельные и домашние печи, которые топят углем, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт.

      Химическое  загрязнение водоемов. Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности. При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными водами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. В России от нефтяного загрязнения более всего страдают озера Севера Западной Сибири. За последние годы возросла опасность для водных экосистем бытовых стоков городской канализации. В этих стоках повысилась концентрация моющих средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.

      Пока  количество загрязнителей, выбрасываемых  в атмосферу или сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы сами в состоянии справиться с ними. Вредные вещества накапливаются в растениях, оседают на дне озер и участков реки с медленным течением, их разлагают микроорганизмы. При умеренном загрязнении вода в реке становится практически чистой через 3—10 км от источника загрязнения. Если загрязнителей слишком много, экосистемы не могут с ними справиться и начинаются необратимые последствия. Вода становится непригодной для питья и опасной для человека. Не годится загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.

      Химическое  загрязнение грунтовых  вод. Токи грунтовых вод перемещают промышленные загрязнения на большие расстояния, и не всегда можно установить их источник. Причиной загрязнения может быть вымывание токсичных веществ дождевыми и снеговыми водами с промышленных свалок. Загрязнение подземных вод происходит и при добыче нефти современными методами, когда для повышения отдачи нефтяных пластов в скважины повторно закачивают соленую воду, поднявшуюся на поверхность вместе с нефтью при ее откачке. Засоленные воды попадают в водоносные горизонты, вода в колодцах приобретает горький вкус и оказывается не пригодной для питья. Этот тип загрязнения грунтовых вод в Татарстане и Башкортостане приобрел опасные масштабы.

      Химическое  загрязнение почв. Вы уже знаете о сельскохозяйственном загрязнении почв удобрениями, пестицидами и в особенности примесями к удобрениям (тяжелыми металлами). За химическое загрязнение почв ответственны также промышленность и транспорт. Если автомобили используют бензин, содержащий свинец, то почвы вдоль дорог загрязняются этим токсичным металлом, выбрасываемым с выхлопными газами. Особенно сильно это загрязнение в местах, где дорога идет на подъем: моторы работают напряженно и сгорает больше топлива.

      Почвы загрязняются серой при  выпадании кислотных дождей (слабого раствора серной кислоты, образовавшейся при взаимодействии сернистого газа и атмосферной влаги). Из-за этих дождей увеличивается кислотность почвы, что ухудшает рост многих растений, в особенности древесных. Снижают кислотные дожди и урожаи сельскохозяйственных культур. В районах нефтепромысла (в особенности на Тюменском Севере) особенно опасно загрязнение почв нефтепродуктами при их добыче и траспортировке.

      СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕДА ОТ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

      Самые распространенные загрязнения — химические. Существует три основных способа уменьшения вреда от них.

      Разбавление. Даже очищенные стоки необходимо разбавлять в 10 раз (а неочищенные — в 100—200 раз). На предприятиях сооружают высокие трубы, чтобы выбрасываемые газы и пыль рассеивались равномерно. Разбавление — малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь как временная мера.

      Очистка. Это основной способ уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду в России сегодня. Однако в результате очистки образуется много концентрированных жидких и твердых отходов, которые также приходится хранить.

      Замена  старых технологий новыми — малоотходными. За счет более глубокой переработки удается снизить количество вредных выбросов в десятки раз. Отходы от одного производства становятся сырьем для другого (например, из сернистого газа, выбрасываемого ТЭЦ, производят серную кислоту).

      Чтобы заинтересовать предприятия в уменьшении выбросов в окружающую среду, разрабатывают специальные экономические механизмы. Каждое предприятие получает разрешение на выброс определенного количества отходов и оплачивает нанесенный природе ущерб, а за дополнительное загрязнение плата взимается в десятикратном размере.

      За  загрязнение среды к их виновникам — предприятиям и их руководителям — в случаях особо опасных загрязнений могут быть применены как экономические, так и уголовные санкции. Для оценки величины платы за загрязнение и штрафов за превышение допущенной нормы выброса загрязняющих веществ в воду и атмосферу или их попадания в почву и продукты питания введена классификация загрязняющих веществ по вредности. Все вещества разделены на 4 класса. К первому классу относят самые опасные вещества, например, соединения ртути, ко второму — хлор, к третьему _ оксиды азота и серы, к четвертому — оксид и диоксид углерода. Общее количество выбросов в атмосферу или общий объем сточных вод недостаточно характеризует вред, наносимый предприятием природе, ведь ущерб, наносимый веществами первого класса вредности, в тысячи раз больше, чем от веществ четвертого класса. Соответственно в сотни и тысячи раз различаются и размеры штрафов за превышение допустимой нормы выброса.

      Уровень загрязнения среды в России еще  очень высок, и экологически неблагоприятная  обстановка, опасная для здоровья населения, сложилась почти в 100 городах страны.

      Некоторое улучшение экологической ситуации в России достигнуто в основном благодаря улучшению работы очистных сооружений и падению производства. Дальнейшего уменьшения выбросов ядовитых веществ в окружающую среду можно добиться, если внедрить менее опасные малоотходные технологии. Однако, для этого необходимо обновление оборудования на предприятиях, что требует очень больших вложений и потому будет проводиться постепенно.