Основы экологии

      К загрязнителям как промышленного, так и сельскохозяйственного  производства относятся пестициды (ядохимикаты), минеральные удобрения, мелиоранты, кормовые добавки и другие химически и биологически активные препараты. Пестициды - химические, искусственные вещества, используемые для борьбы с сорняками, а также возбудителями заболеваний растений и животных. Минеральные удобрения содержат элементы питания для растений: макроэлементы - азот, фосфор, калий; микроэлементы - бор, медь, цинк и другие. Технологии производства агрохимикатов характеризуются загрязнением окружающей среды не только самими агрохимикатами, но и токсичными элементами, которые в качестве примеси переходят из руды в их состав. К таким токсичным соединениям относят фтор, кадмий, свинец и др.

      Нерациональное  применение удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве породило целый комплекс экологических проблем. С ними связано загрязнение почвы, пищевых продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха, разрушение гумусового горизонта почв и другие негативные последствия. За рубежом ведётся активная пропаганда отказа от применения ядохимикатов. Государственную поддержку получает так называемый альтернативный способ ведения сельскохозяйственного производства, базирующийся на использовании естественных органических удобрений и естественных врагов вредителей сельскохозяйственных растений. Одним из веских доводов в пользу отказа от пестицидов явились наблюдения, согласно которым их применение способствовало появлению новых, устойчивых разновидностей вредителей. Другим доводом в пользу если не отказа, то ограничения объёмов применения агрохимикатов является их вторичное воздействие на биосферу в результате образования токсичных продуктов распада, в том числе и газообразных, таких как хлористый и цианистый водород, фосген, фосфин и другие [3].

      К загрязнителям типично сельскохозяйственного  производства относят сточные воды с животноводческих ферм, удобренных полей, отравляющие водоёмы избыточным содержанием азотных и других биогенных элементов. Повышенное содержание последних вызывает в первую очередь эвтрофикацию водоёмов, т.е. бурное развитие водорослей. В результате в воде резко снижается содержание кислорода, происходит гибель рыбы. По мнению некоторых ученых минеральные биогенные элементы для водных сообществ представляют большую угрозу, чем ядохимикаты.

      На  развитие экологического стресса объективно влияют демографические факторы - рост численности населения и урбанизация (под урбанизацией следует понимать рост численности городского населения и широкое распространение городского образа жизни). Обе группы факторов обусловлены достижениями научно-технической революции (НТР). НТР, вызвавшая интенсификацию и концентрацию производственных процессов, привела к резкому увеличению масштабов использования разнообразных природных ресурсов, росту производства продуктов питания и снижению смертности. Рост населения за последние 1000 лет идет быстрыми темпами (табл. 1).

      Таблица 1. Ускорение роста населения мира, млн. чел. [16]

Продолжение таблицы 1. 

      Рост  населения, а вместе с ним и  развитие производительных сил оказывают  влияние на количественное и качественное истощение природных ресурсов. Количественное истощение связано с уменьшением их запасов в результате высоких темпов расходования, качественное - с поступлением в окружающую среду  загрязнителей биосферы, снижением промышленных кондиций минерально-сырьевых ресурсов. Для анализа воздействия человека на окружающую среду используют три взаимосвязанных показателя [16]:

      1. Показатель демографического воздействия  К_д, т.е. воздействие собственно человека, численно равный отношению местной плотности населения (в данной области или регионе) V_м к фоновой (для страны в целом) V_o: К_д = V_м / V_o.

      Например, для европейской части России на 1 января 1993 г. плотность населения составляла примерно 40 чел./км², для азиатской - 5 чел./км² при фоновой плотности V_o = 15 чел./км². Следовательно, в среднем К_д для европейской части в 8 раз выше, чем для азиатской, и почти в 3 раза выше, чем по стране в целом.

      2. Показатель физико-механического  воздействия человека на окружающую среду К_ф.м., который отражает рост воздействия современных машин и механизмов: К_ф.м. = По своей сути К_ф.м. является комплексным критерием интенсификации общественного труда. Для его оценки могут быть использованы различные обобщённые характеристики: возрастание грузооборота или площади ежегодно распахиваемых сельскохозяйственных угодий по сравнению с каким-либо временным уровнем. Например, доля пашни в общей площади сельскохозяйственных угодий по стране составляет 37% (V_o = 0,37); для областей Северо - Запада России V_м = 0,07 - 0,15, для степной зоны V_м = 0,6 - 0,8.

      3. Показатель технологического воздействия   К_т - наиболее опасный для биосферы в целом, который отражает роль промышленности в загрязнении среды:

       , где О_м и О_о - соответственно местная и нормативная интегральные характеристики загрязнения. За нормативные показатели технологического воздействия могут быть приняты ПДК, ПДС и ПДВ (соответственно - предельно допустимые концентрации, сброс, выброс). Интегральной характеристикой технологического воздействия на природную среду может служить частота превышения ПДК, ПДВ, ПДС в отдельных районах, которая также является пространственно-временной характеристикой.

      Суммарное воздействие человеческого общества на окружающую среду может быть представлено суммой показателей демографического, физико-механического и технологического воздействия. Наиболее опасным из всех видов воздействия на биосферу и здоровье человека является технологическое воздействие, которое распространяется на многие сотни и тысячи километров от источников загрязнения: К_г > К_ф.м > К_д.