Загрязнение биосферы и природоохранные мероприятия

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

       Человек всегда использовал окружающую  среду  в  основном  как  источник ресурсов, однако в течение очень длительного  времени  его  деятельность  не оказывала заметного влияния на биосферу.  Лишь  в  конце  прошлого  столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на  себя внимание ученых.

        В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали  и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую  цивилизацию.  Стремясь к  улучшению  условий  своей  жизни,  человек  постоянно  наращивает   темпы материального  производства,  не  задумываясь  о  последствиях.  При   таком подходе большая часть взятых от природы  ресурсов  возвращается  ей  в  виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это  создает  угрозу и существованию биосферы, и самого человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Виды загрязнений биосферы

        Различают  два  основных  вида  загрязнений:  природное  и  антропогенное загрязнения. 

      Природное  загрязнение  возникает  в  результате  естественных причин - извержения вулканов, землетрясений, катастрофических  наводнений  и пожаров.

        Антропогенное загрязнение - результат деятельности человека.

        С появлением и развитием человечества  процесс  эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях  цивилизации  вырубка  и  выжигании лесов для земледелия, выпас скота,  промысел  и  охота  на  диких  животных,

войны  опустошали  целые  регионы,  приводили  к   разрушению   растительных сообществ,  истреблению  отдельных  видов   животных.   По   мере   развития цивилизации, особенно бурного после  промышленной  революции  конца  средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все  большей  способностью вовлекать и использовать  для  удовлетворения  своих  растущих  потребностей огромные массы вещества - как органического,  живого,  так  и  минерального, косного.

       Рост   населения   и    расширяющееся    развитие    сельского    хозяйства,

промышленности,  строительства,  транспорта  вызвали  массовое   уничтожение лесов в Европе, Северной Америке, Выпас скота в больших  масштабах  приводил к гибели лесов и травяного покрова, к эрозии  (разрушению)  почвенного  слоя (Средняя Азия, Северная Африка, юг Европы и США). Истреблены  десятки видов животных в Европе, Америке, Африке.

        Строительство  и  эксплуатация  промышленных  предприятий,  добыча  полезных ископаемых привели к серьезным нарушениям природных ландшафтов,  загрязнению почвы, воды, воздуха различными отходами.

        Настоящие сдвиги в биосферных  процессах начались  в XX  в.  в результате очередной    промышленной    революции. Бурное    развитие    энергетики, машиностроения,  химии,  транспорта  привело  к   тому,   что   человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными  энергетическими  и материальными   процессами,   происходящими   в   биосфере. Интенсивность потребления   человечеством   энергии   и   материальных   ресурсов   растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост.

        Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося  вторжения  человека  в природу, еще  полвека  назад  академик  В.  И.  Вернадский  писал:  “Человек становится  геологической  силой,  способной  изменить   лик   Земли”.   Это предупреждение    пророчески    оправдалось.    Последствия    антропогенной (производимой человеком)  деятельности  проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства,  разрушении  природных экосистем,  изменении  структуры  поверхности  Земли,   изменении   климата.

       Антропогенные воздействия приводят к нарушению  практически  всех  природных биогеохимических циклов.

       В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно  выбрасывается около 20 млрд т углекислого газа и  поглощается  соответствующее  количество кислорода. Природный запас СО2 в атмосфере составляет  величину  порядка  50 000  млрд  т.  Эта величина  колеблется  и   зависит,   в   частности,   от вулканической активности.  Однако  антропогенные  выбросы  углекислого  газа превышают естественные и составляют  в  настоящее  время  большую  долю  его общего количества. Увеличение концентрации  углекислого  газа  в  атмосфере, сопровождающееся ростом  количества  аэрозоля  (мелких  частиц  пыли,  сажи, взвесей  растворов  некоторых химических  соединений),  может привести   к заметным изменениям климата и соответственно к  нарушению  складывавшихся  в течение миллионов лет равновесных связей в биосфере.

        Итогом  нарушения  прозрачности  атмосферы,  а  следовательно,  и  теплового баланса может  явиться  возникновение  “  парников  ого  эффекта”,  то  есть увеличения  средней  температуры  атмосферы  на  несколько   градусов.   Это способно  вызвать  таяние  ледников  полярных  областей,  повышение   уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные  нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие  неблагоприятные последствия.

      Кроме загрязнения среды, антропогенное воздействие  выражается  в  истощении природных  ресурсов  биосферы.  Огромные  масштабы  использования  природных ресурсов привели к значительному изменению ландшафтов в  некоторых  регионах (например,  в угольных  бассейнах).  Если  на  заре   цивилизации   человек использовал для своих нужд всего около 20 химических элементов, в начале  XX втекало 60, то сейчас более 100 - почти  всю  таблицу  Менделеева.  Ежегодно добывается (извлекается  из  геосферы)  около  100  млрд  т  руды,  топлива, минеральных удобрений.

Быстрый рост потребностей  в  топливе,  металлах,  минеральном  сырье  и  их добыче привели к истощению этих ресурсов.

       Вот далеко не полная картина  экологической  ситуации  на  нашей  планете  в настоящее время.  Даже  отдельные  успехи  природоохранной  деятельности  не могут  заметным  образом  изменить  общий  ход  процесса  пагубного  влияния цивилизации на состояние биосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. Загрязнение атмосферы

        Существует два  главных  источника  загрязнения  атмосферы:  естественный  и антропогенный. 

        Естественный  источник  -  это  вулканы,   пыльные   бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

        К  основным  антропогенным  источникам   загрязнения   атмосферы   относятся предприятия   топливно-энергетического   комплекса,   транспорт,   различные машиностроительные предприятия.

       Помимо газообразных загрязняющих  веществ,  в  атмосферу  поступает  большое        количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую  опасность  таит загрязнение природной  среды  тяжелыми  металлами. 

       Глобальное  загрязнение  атмосферного  воздуха  сказывается   на   состоянии природных экосистем, особенно на зеленом покрове  нашей  планеты.  Одним  из самых наглядных показателей состояния биосферы служат леса их  самочувствие.

       Кислотные дожди,  вызываемые  главным  образом  диоксидом  серы  и  оксидами азота, наносят огромный вред лесным  биоценозам.  Установлено,  что  хвойные породы   страдают   от   кислотных   дождей   в   большей    степени,    чем широколиственные.

       Только  на  территории  нашей  страны  общая   площадь   лесов,   пораженных промышленными  выбросами,  достигла  1   млн   га.   Значительным   фактором деградации лесов в последние  годы  является  загрязнение  окружающей  среды радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС  поражено  2,1 млн га лесных массивов. Особенно  сильно  страдают  зеленые  насаждения  в   промышленных   городах, атмосфера которых содержит большое количество загрязняющих веществ.

 

 

 

 

1.2. Загрязнение почвы.

       В   результате   развития хозяйственной  деятельности  человека  происходит   загрязнение,   изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее  время  на  каждого  жителя нашей  планеты  приходится  менее  одного  гектара  пахотной  земли.  И  эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за  неумелой  хозяйственной деятельности человека.

      Громадные  площади  плодородных  земель   погибают   при   горнопромышленных работах, при  строительстве  предприятий  и  городов.  Уничтожение  лесов  и естественного  травянистого  покрова,  многократная   распашка   земли   без соблюдения правил  агротехники  приводит  к  возникновению  эрозии  почвы  - разрушению и смыву плодородного слоя водой  и  ветром.  Эрозия  в  настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее  столетие  в результате  водной  и  ветровой  эрозий  на  планете  потеряно  2  млрд   га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

        Значительное  влияние  на  химический  состав  почв  оказывает   современное сельское хозяйство, широко использующее  удобрения  и  различные  химические вещества для  борьбы  с  вредителями,  сорняками  и  болезнями  растений.  В настоящее время количество веществ,  вовлекаемых  в  круговорот  в  процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно  такое  же,  что  и  в  процессе промышленного  производства.  При  этом  с  каждым  годом   производство   и применение  удобрений  и  ядохимикатов  в  сельском  хозяйстве   возрастает.

        Особую опасность представляют стойкие органические  соединения,  применяемые в  качестве  ядохимикатов.  Они  накапливаются  в  почве,  в  воде,   донных отложениях водоемов. Но самое  главное  -  они  включаются  в  экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в  животных,  а  в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

 

1.3. Загрязнение природных вод.

        Под загрязнением водоемов понимается снижение  их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в  них вредных веществ.

        Одним из основных загрязнителей воды является нефть и  нефтепродукты.  Нефть может попадать в  воду  в  результате  естественных  ее  выходов  в  районах залегания.

        Но  основные  источники  загрязнения  связаны   с   человеческой деятельностью:    нефтедобычей,     транспортировкой,     переработкой     и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

        Расширенное   производство   (без   очистных   сооружений)   и    применение ядохимикатов на полях приводят  к сильному  загрязнению водоемов  вредными соединениями. Загрязнение  водной  среды  происходит  в  результате  прямого внесения ядохимикатов при  обработке  водоемов  для  борьбы  с  вредителями, поступления  в  водоемы   воды,   стекающей   с   поверхности   обработанных сельскохозяйственных угодий,  при  сбросе  в  водоемы  отходов  предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении  и частично с атмосферными осадками.

       Наряду с  ядохимикатами  сельскохозяйственные  стоки  содержат  значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора,  калия),  вносимых  на  поля.

       Кроме того, большие  количества  органических  соединений  азота  и  фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм,  а  также  с  канализационными стоками. Повышение концентрации  питательных  веществ  в  почве  приводит  к нарушению биологического равновесия в водоеме.

        Обстановка  в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно “умирает”.

       Одним  из  видов  загрязнения  водоемов   является   тепловое   загрязнение.

      Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду  в водоем. Это приводит к  повышению  в  нем  температуры  воды.  С  повышением температуры  в  водоеме  уменьшается  количество  кислорода,   увеличивается токсичность   загрязняющих   воду   примесей,    нарушается    биологическое равновесие.

     Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной

деятельности  человека), особенно в последнее  столетие, нарушается равновесие в  биосфере, что может привести к  необратимым процессам и поставить  вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедлительного решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Природоохранные мероприятия

        Природоохранные мероприятия - все виды хозяйственной деятельности, направленные на снижение отрицательного антропогенного воздействия на окружающую среду, на сохранение, улучшение и рациональное использование природно- ресурсного потенциала страны. Они достаточно разнообразны и по своему назначению объединяются в 3 группы.

Одноцелевые. Их цель - полное исключение или уменьшение промышленного  загрязнения окружающей среды. Природоохранный эффект таких мероприятий обусловлен установкой на предприятиях стандартной природоохранной техники; разработкой и внедрением новых более эффективных методов очистки; внесением определенных изменений в технологию, приводящих к уменьшению загрязнения. 
       Вторая группа природоохранных мероприятий объединяет одноцелевые ресурсосберегающие исследования, цель которых экономия сырья, топлива и энергии. Это достигается внедрением новых технологий, позволяющих снижать нормы расхода сырья и энергии, уменьшить потери при транспортировке и хранении продуктов труда.

       Мероприятия третьей группы - многоцелевые. Природоохранные задачи решаются наряду с проблемами повышения качества продукции; улучшения использования природных ресурсов, технологического оборудования, рабочей силы и других элементов материального производства. Это разработки по созданию систем замкнутого водоснабжения промышленных предприятий; исследования по утилизации отходов вместо их захоронения; разработки по созданию малоотходных, безотходных, ресурсосберегающих технологий.

 

 

 

 

 

2.1.Природоохранные мероприятия на предприятии

        Природоохранные мероприятия на предприятии предполагают создание природно-защитной системы, которая обеспечивает эффективное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды (защиту от загрязнения). Все природоохранные мероприятия на предприятии могут быть разделены на четыре взаимообусловленные группы: организационно-технические, инженерные, технологические и экологические. 
       Организационно-технические мероприятия направлены на четкое соблюдение технологического регламента производства, контроля за работой оборудования, его техническим состоянием, качеством сырья, нормой его использования. Часто, в практике, экологическая опасность возникает на предприятии из-за несоблюдения этих мероприятий: применение устаревшего, несовершенного оборудования, сырья, несоответствующего гостам и т.д. Организационно-технические мероприятия неразрывно связаны с управлением, функционированием и структурой производства. Все мероприятия этого вида обычно делятся на плановые и оперативные

       Плановые мероприятия осуществляются в соответствии с долговременной программой деятельности предприятия и осуществляются в точно намеченные сроки, с учетом перспективы развития предприятия. Основу плановых мероприятий составляют мероприятия, обеспечивающие поступательность развитие производства, рациональное расположение структур производства.

        Оперативные мероприятия – незапланированные, возникающие в результате непрогнозируемых ситуаций на предприятии или в природной среде. Такие ситуации могут привести к авариям: разрушению систем водоотведения, сбросу токсичных сточных вод в поверхностные и подземные водные источники, пожару и другие. Воздействие окружающей среды может быть выражено в виде землетрясений, ливней, извержения вулканов, ураганов и т.д. Неблагоприятные ситуации в природной среде могут возникнуть при воздействии на нее различных антропогенных процессов: нерациональная добыча природных ископаемых, осушение болот, охота, рыболовство и некоторые другие.

      Инженерные мероприятия направлены на создание, совершенствование технологических процессов, создание новых машин и оборудования, механизмов, материалов, используемых при производстве продукции, изделий. Инженерные мероприятия по сути объединяют в свое понятие технологические и организационно- технические.  

     Технологические мероприятия – это мероприятия, направленные на совершенствование технологических процессов, обеспечивающих выпуск продукции. При проектировании, создании новых процессов и аппаратов, машин и оборудования обязательно должны закладываться интересы экологического характера. Производственные технологии должны максимально обеспечить безотходность процессов, энергосбережение и экологическую безопасность объекта. Для реализации этих положений необходимо предусматривать в технологии сооружения по улавливанию жидких и газовых выбросов, системы локальной очистки, меры по утилизации отходов.

        Экологические мероприятия. Приобретают в последнее время особое значение и напрямую зависят от всех видов вышеперечисленных: использование совершенного оборудования и машин, определение оптимальных параметров (технологических) процесса, применение водовоздушной обработки изделий; последовательное, повторное использование воды в технологических целях, изменение технологической последовательности использования воды в операциях, математическое моделирование режимов сбросов сточных вод и газовых выбросов. 
        В конкретном сгруппированном виде все природоохранные мероприятия на предприятии могут быть разделены на следующие виды: 
        Для рационального, природоохранного использования водных ресурсов:

- строительство локальных систем очистки сточных вод предприятий и систем их транспортировки;

-  обеспечение внедрения систем оборотного, бессрочного водоснабжения;

-  выполнение мероприятий по повторному использованию очищенных вод, улучшение качества их очистки;

-   внедрение систем глубокой доочистки сточных вод;

- оптимизация систем и сооружений очистки сточных вод, разработка унифицированного очистного оборудования;

- создание гибких автоматизированных систем промышленного водопользования;

- создание и внедрение автоматических систем контроля за составом и объемом сточных вод, управление процессами очистки.

        Для охраны воздушного бассейна:

- установка газопылеулавливающих устройств, предназначенных для улавливания и обезвреживания вредных газовых выбросов;

- оснащение двигателей внутреннего сгорания нейтрализаторами для обезвреживания отработавших газов;

- создание автоматических систем контроля за загрязнением атмосферного воздуха, оснащение стационарных источников выброса приборами контроля, строительство, приобретение и оснащение лабораторий по контролю за загрязнением;

- оснащение установками для утилизации веществ из газов.

        Для использования отходов производства и потребления:

- строительство мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводов;

- приобретение и внедрение установок, оборудования и машин для переработки, сбора и транспортировки бытовых отходов с территории городов и других населенных пунктов;

- строительство установок для получения сырья из отходов производства.

       Для экологического просвещения, подготовки кадров

- экологическое образование кадров.

       Для научно-исследовательских работ – разработка:

- экспресс- методов определения вредных примесей в воздухе, воде, почве;

- нетрадиционных методов и высокоэффективных систем и установок для очистки газов промышленных предприятий, утилизации отходов;

- технологических процессов, оборудования, приборов и реагентов, обеспечивающих глубокую переработку сырья с утилизацией образующихся отходов.

        Рассмотренные природоохранные мероприятия являются основными направлениями деятельности предприятий, позволяющими создавать экологически безопасные, безотходные, ресурсосберегающие технологии и процессы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

       Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. К счастью, до определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты.

        Человечество существенно  изменило  ход  течения  целого  ряда  процессов  в биосфере, в том числе биохимического круговорота и миграции ряда  элементов.

        В  настоящее   время,   хотя   и   медленно,   происходит   качественная   и количественная перестройка всей биосферы планеты. Уже возник ряд  сложнейших экологических проблем биосферы, которые  необходимо  разрешить  в  ближайшее время.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Учеб.  Для с.-х. учеб. заведений. - М.: Агропромиздат, 1995;
2. Биохимическая экология. Экспериментальная  и  клиническая  биохимия: (Информ. материалы). - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1995;
3. Дрейер О.К., Лось В.А. Развивающийся мир и экологические проблемы;
4. Корнеева А.И. Общество и окружающая среда. - М.: Мысль, 1995;
5. Человек и экология : [Сборник / Ред. Н. Филипповский]. -  М.:  Знание,
6. Природоохранное законодательство. Учебное пособие Нижний Новгород, 2002;
7. Лебедева М.и., Анкудимова И.А., Экология, учебное пособие,Тамбов, 2002 г.;