From the first steps of his development, man is inextricably linked with nature. He has always been closely dependent on the flora and fauna, on their resources, and was forced to take into account the peculiarities of the distribution and lifestyle of animals, fish, and birds on a daily basis. The ideas of ancient man about the environment were not of a scientific nature and were not always conscious, but over time they served as a source of accumulation of environmental knowledge. There is a growing understanding everywhere that humanity is destroying the environment and undermining its own future. Modern civilization exerts unprecedented pressure on nature. What is ecology? Recently, the word ecology has become very popular, most often it is used when talking about the unfavorable state of the nature around us.
      The term ecology is formed from two Greek words (ecos - house, dwelling, homeland, and logos- science), meaning literally "habitat science". In a more general sense, ecology is a science that studies the relationship of organisms and their communities with their environment (including the variety of their relationships with other organisms and communities).Now humanity is on the verge of a worldwide ecological catastrophe, for the prevention of which practically nothing is being done. Many environmental problems have acquired an international character today and joint efforts of different countries are needed to solve them. Environmental protection is one of the most urgent problems of our time. Scientific and technological progress and increased anthropogenic pressure on the natural environment inevitably lead to an aggravation of the ecological situation, natural resources are depleted, the natural environment is polluted, the natural connection between man and nature is lost, aesthetic values are lost, physical and moral health of people deteriorates. The dynamics of environmental problems in the Russian Federation and abroad is as follows: in the European part of the Russian Federation, as a result of the movement of air masses from Western Europe, harmful substances fall out 10 times more than they are brought there from Russia. The decline in production, the decline in technological discipline, the lack of budget funds for environmental protection measures have an extremely negative impact on the environmental situation in the Russian Federation.The Russian Federation belongs to the countries with the worst environmental situation. The state of the environment in Russia is extremely unfavorable, and in some areas it has even acquired the character of an ecological disaster.
     The planet Earth as a whole, including water, air, earth, subsoil, as well as biological objects, not excluding humans, is an integral system. Environmental problems are the result of the interaction of our civilization and the environment in the era of industrial development. The beginning of this era is considered to be 1860, around this time, as a result of the rapid development of Euro-American capitalism, industry reached a new level.
     Environmental problems are divided into several groups, closely related to each other:

• the problem of clean air

• atmospheric pollution

• clean food products

• human ecology

• pollution of natural waters

• rational management of natural resources

     Ecology is the main problem of mankind, and how we will treat it depends on our future life and the life of our descendants. It is very important to take into account the importance of environmental problems that harm people's health. But, at the same time, we understand that many environmental problems are "obliged" by its appearance to a person. After all, it was he who made discoveries that are currently harmful to the environment. Each person has his own home, and of course, he takes care of his home, his dwelling. And the Earth is a huge home for all people, so it is necessary to protect this house, if it does not exist, there will be no people. Let's imagine that in 50 years this relative paradise on Earth will end.

The reasons for the increase in environmental tension.

     1.Anti-environmental policy.
     Its origins date back to the 19th century. When economic policy was based on the ideology of conquering nature, and led to large-scale environmental violations. In Russia, this is an epic of the development of virgin lands, the creation of a cotton growing zone and large-scale oil and gas production. In Europe, there is a large production of CFCs, deforestation in hot countries.
     2.Extensive economic development.
     It was accompanied by a single-purpose use of natural resources, huge volumes of extraction and sale of raw materials, the absence of a system for processing household and industrial waste, the development of new and write-off of disturbed agricultural land.
     3.Depreciation of production assets.
     Up until the end of the 80s. for years, at least 70-80% of all production capital investments were directed not to the reconstruction and technical renewal of the production apparatus, as a normal way of economic development, but to new construction and expansion of capacities. In addition, some enterprises use outdated and inefficient environmental protection equipment.
     4. Excessive chemicalization of agriculture.
     For several decades, chemical methods of protecting crops from diseases and pests have been recognized as the most promising methods of increasing the productivity of agricultural production. The production of pesticides was encouraged in comparison with environmentally friendly farming technologies.
     5. Insecurity of natural resources.
     By the most barbaric methods, the best was taken from nature, and the rest was discarded because it was not protected.
     6. Weak legal and economic protection of nature..
     The existing environmental legislation weakly protected nature from its predatory exploitation. There was no single comprehensive law on environmental protection, and the current resource legislation was far from perfect. The current system of environmental norms and rules did not contribute to the rational use of natural resources and in most cases could not prevent environmental damage. Economic measures of influence did not give the desired results.
     7. The lack of a system of environmental education and upbringing.
     People do not have the formation of an ecological worldview, consumer psychology prevails, and ecological culture and ethics are poorly developed. In addition, there is a large shortage of qualified specialists in the field of environmental protection.

FORECASTS FOR THE FUTURE.

     First of all, it is necessary to develop new methods of obtaining energy! Many years ago, there were no a number of technologies for the use of renewable energy that exist today. In view of the need to slow down global climate warming, scientists will develop new ways to generate energy. In 2030, the world economy will not run on coal, oil and natural gas, because it is already recognized that the predominant use of fossil fuels will have a catastrophic impact on the climate. Recent data show that it is possible to stabilize the climate only by reducing the intake of carbon into the atmosphere to 2 billion tons per year. The choice, therefore, boils down to preferring either solar or nuclear energy. According to forecasts, in the future, nuclear power will be rejected by society due to numerous complications of the social, economic and environmental order. Therefore, the most likely alternative will be various solar energy systems. Abandoning fossil fuels, the world will switch to the use of renewable solar and geothermal deep energy of the Earth, as well as the development of the energy of the Earth's gravitational field. Solar energy processing systems will become much more efficient. In our opinion, it is very promising to obtain energy using thermonuclear fusion. The future of humanity is also threatened by the current rate of soil erosion and forest destruction. If arable land, forests and pastures are not restored and stabilized very soon, the population will begin to decline due to mass malnutrition and hunger. Systematically reducing the volume of waste, recycling or recycling them, it is possible to meet the basic needs of a growing number of inhabitants of the Earth.

ПРОБЛЕМЫ:

Загрязнение атмосферы.

     Существуют 3 основных источника образования газообразных загрязнений: сжигание горючих материалов, промышленные производственные процессы и природные источники. В результате сжигания топлива образуется 78% диоксида серы от общего его количества. Углеводороды, опасность появления которых связана с тем, что они являются промежуточными продуктами в процессе образования озона, поступают в атмосферу при сжигании топлива и при переработке нефтепродуктов, кроме того, многие углеводороды выделяются в процессе роста и размножения растений. Значительные количества оксидов серы выбрасываются в атмосферу при производстве меди, свинца и цинка из сульфидных руд, а также в процессе очистки нефтепродуктов. Большая часть выбросов SO₂ связана со сжиганием топлива в топках для получения необходимого для процесса тепла. Образующиеся газы, содержащие SO₂, обычно используются для производства серной кислоты. Загрязнение атмосферы углеводородами происходит от химических предприятий, нефтеперабатывающих и металлургических заводов. Энергетика также является главным источником выбросов диоксида серы, а также главным источником дисперсных загрязнителей и оксида азота. Природный газ рассматривается как относительно чистое топливо, но при его сгорании также образуются загрязняющие вещества: оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, дым.

Поступление в атмосферу (тонн/год) некоторых компонентов, естественного и промышленного происхождения:

     Большая часть загрязняющих веществ и тепловой энергии вырабатывается на ограниченной площади, главным образом промышленных районах Северной Америки. Европы и Азии, вследствие особенностей циркуляции атмосферы и перемещений в водной оболочке Земли.
     Еще одним немаловажным источником загрязнения атмосферы является сжигание твердых городских отходов. Во всех цивилизованных мирах для этих целей существуют мусоросжигательные печи, от конструкции которых зависят составы выбросов.

Характеристика основных выбросов различных транспортных средств, как источников загрязнения:

Парниковый эффект.

     Ученые предупреждают, что потепление климата на планете и истощение защитного озонного слоя ставят под угрозу само существование человечества! Если верить прогнозам, то потепление мирового климата на сегодняшний день представляет наиболее серьезную угрозу среде обитания. В настоящее время мы наблюдаем катастрофические разливы рек в Европе, на юге России и в других странах, различные катаклизмы, которые уже сегодня являются предвестником надвигающейся беды, так называемого "парникового эффекта". Развитие промышленности до сих пор основано на сжигании ископаемого органического топлива: нефти, угля, газа, в результате чего в атмосферу выбрасывается около 6 миллиардов тонн углекислого газа в год. В тропических районах сжигают леса, расчищая землю под пастбища и пахоту. В результате в атмосферу попадает еще больше углекислого газа. Он накапливается в атмосфере быстрее, чем поглощается природными процессами, образуя над землей нечто вроде не вполне прозрачного окна. Вследствие накопления большого количества углекислого газа создаются условия, аналогичные парниковым, когда видимые лучи Солнца достигают земной поверхности и нагревают ее, но инфракрасное излучение не уходит обратно в космос. В какой-то мере парниковый эффект существует в природе, без него жизнь на земле была бы невозможна. Но в результате человеческой деятельности в атмосферу выбрасывается столько углекислого газа, что она нагревается сейчас быстрее, чем когда бы, то ни было со времени последнего ледникового периода. Хотя на три пятых парниковый эффект объясняется накоплением в атмосфере углекислого газа, другие газы тоже способствуют его возникновению. В частности, истощение озонового слоя также способствует возникновению парникового эффекта, хотя в настоящее время ученые мало уделяют внимания этому фактору. По прогнозам, к 2050 году уровень моря может подняться больше чем на метр. Затопление прибрежных районов, в которых проживает свыше трети населения земного шара, вызовет массовые переселения. В мировом масштабе выигравших от глобального потепления климата будет несравненно меньше, чем проигравших. Соединенные Штаты, согласно исследованиям, окажутся среди наиболее пострадавших стран. В Калифорнии повышение средней температуры приведет к увеличению расхода электроэнергии, усилению озонного загрязнения атмосферы в городах и иссушению почвы, что вызовет оскудение водных ресурсов. В результате повышения уровня моря залив Сан-Франциско разольется, и соленая вода поднимется на 10 км вверх по течению в дельтах рек Сакраменто и Сан-Хоакин, с катастрофическими последствиями для этого высокопродуктивного сельскохозяйственного района. Аналогичные проблемы возникнут на юго-востоке страны, где положение обостряется тем, что повышение температуры приведет к вымиранию лесов, которое начнется уже в 2118 году. В целом по стране ежегодная стоимость электроэнергии, расходуемой на кондиционирование воздуха и другие нужды, к 2055 году достигнет огромной суммы. Но даже такие меры окажутся безрезультатными при отсутствии международного сотрудничества. Мы вместе должны решать этот вопрос. В 1970 году в Америке был принят закон по защите окружающей среды, закон о чистой воде - в 1977 году. Для контроля над их исполнением было создано федеральное Агентство охраны окружающей среды (АООС). Благодаря - нему удалось уменьшить количество многих типов загрязнений, выбрасываемых в окружающую среду. Хотя Соединенные Штаты больше, чем кто-либо другой, несут ответственность за потепление мирового климата, им одним не под силу остановить этот процесс.

Истощение озонного слоя.

     Вблизи поверхности Земли озон является всего лишь вредным компонентом городского смога. Но на высоте 24 км тонкий слой этого бесцветного, не обладающего запахом газа обеспечивает существенную защиту земной поверхности от губительных ультрафиолетовых лучей солнца. Хлорированные и фторированные углеводороды (ХФУ) и галогенированные соединения (галлоны), еще одна группа промышленных газов, которые разрушают хрупкую структуру этого слоя толщиной в книжную обложку. ХФУ, открытые в 1930 году, получили широкое применение в автомобильных кондиционерах, холодильниках, при изготовлении пластиковой посуды одноразового употребления, аэрозольных распылителей, пенопластовых подушек, изоляции и очистителей для электронного оборудования. Их разрушающее воздействие на озонный слой привлекло всеобщее внимание в 1985 году, когда английские ученые обнаружили 40% снижение весеннего уровня озона над Антарктикой. Выпущенные в воздух, ХФУ поднимаются в стратосферу и уносятся ветром к Северному и Южному полюсам. Каждый атом хлора, присутствующий в молекуле ХФУ, попав в атмосферу, действует как катализатор, способствующий расщеплению тысяч молекул озона в течение примерно столетия. Истощение озонного слоя создает более непосредственную угрозу здоровью человека, чем потепление климата. Солнечные ультрафиолетовые лучи вызывают рак кожи, вредят зрению и ослабляют способность организма защищаться от болезней. Только в одних Соединенных Штатах ежегодно диагностируется полмиллиона случаев заболевания раком кожи. Чаще всего его вызывает солнечное облучение. Кроме того, ультрафиолетовые лучи могут уничтожить планктон, крошечные одноклеточные организмы, составляющие основу цепи питания в океане. Они опасны также для растительного мира на суше, в том числе для сельскохозяйственных культур. Истощение зонного слоя представляет собой более непосредственную опасность для здоровья человека, чем потепление климата, но бороться с ним намного легче. Нужно прекратить производство ХФУ и галлонов. За это, конечно, придется заплатить определенную цену: в одних случаях заменителей ХФУ и галлонов вообще нет, а в других случаях их производство обошлось бы гораздо дороже. В 1987 году был подписан Монреальский протокол, 34 страны, производящие и потребляющие ХФУ согласились вдвое сократить их производство. С 1 января 1989 года он вступил в силу. Но это соглашение соблюдается мало, а согласно прогнозам АООС, утечка в атмосферу разрушающих озон газов должна сократиться на 35-40%. К сожалению, ученые обнаружили, что озон в стратосфере разрушается в два-три раза быстрее, чем считалось ранее. Поэтому для того, чтобы остановить накопление ХФУ в стратосфере, их производство должно быть сокращено на 85 %. Даже если разрушающие озон газы будут вообще сняты с производства, потребуется еще около сотни лет для того, чтобы молекулы ХФУ, уже имеющиеся в атмосфере, полностью распались.
     По нашему мнению, человечество должно готовиться к самому худшему сценарию истощения озонового слоя. Известно, что ежегодно Земля теряет около 0,3 - 0,4% озонового слоя. Уже отсутствует около 10% озонового слоя. Для того, чтобы предотвратить озоновый апокалипсис, уже сегодня необходимо Человечеству разрабатывать способы которые могут помочь "Солнцу производить озон". Русскими учеными, во главе с Академиком О.С.Хабаровым, Генеральным директором Консорциума "ИнтерОзон", разработаны и получены патенты на лазерно-космические способы активации природных процессов образования озонового слоя. Для финансирования исследований в этом направлении, которые ведутся в ряде стран, предлагается создать Международный фонд "ИнтерОзон 21". Первыми учредителями создаваемого фонда стали ведущие космические предприятия России: РКК "Энергия", ЦНИИМАШ и другие.

Кислотные дожди.

     Хотя кислотные дожди не создают таких проблем морового масштаба, как истощение озонного слоя и глобальное потепление климата, их воздействие сказывается далеко за пределами страны, создающей загрязнение. Как и парниковый эффект, кислотные дожди являются результатом сгорания органического топлива. Среди загрязнителей наиболее существенны двуокись серы. Выпускаемая в воздух в основном электростанциями, работающими на угле, и окислы азота, выбрасываемые различными источниками, в том числе промышленными предприятиями и автомобилями. В США две трети кислотных дождей вызваны двуокисью серы. Оставшуюся треть вызывают в основном окислы азота. Которые также служат одной из причин парникового эффекта и входят в состав городского смога. Попадая в атмосферу, эти загрязнители могут разноситься ветром на тысячи километров от источника и возвращаться на землю с дождем, снегом или туманом. Загрязненные осадки, называемые кислотными дождями, меняют кислотность озер, рек и почвы в местах выпадения. Многие животные и растения не могут выжить в условиях повышенной кислотности. Озера на большом пространстве северо-востока Соединенных Штатов и юго-востока Канады пострадали из-за кислотных дождей, также гибнут леса в Германии и других промышленных районах Европы, леса вдоль Аппалачского хребта на востоке США тоже в опасности. Хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколиственные. О вреде кислотных дождей для окружающей среды говорят и пишут уже много лет. Электрические компании на Среднем Западе владеют электростанциями, выбрасывающими в атмосферу большое количество двуокиси серы, также надо усовершенствовать системы очистки выхлопных газов в автомобилях. Электрические компании стремятся выступать за расширение исследований с целью создания технологий "чистого" сжигания угля, при которых вредные газы удалялись бы в самый момент сгорания топлива. Но эти новые технологические процессы очень дороги и далеко не всем доступны - и кислотные дожди продолжают выпадать. Активисты движения в защиту окружающей среды опасаются, что бездействие скоро приведет к тому, что кислотные дожди начнут разрушать леса и крупные лесные массивы.

Загрязнение воздуха.

     Наиболее ощутимого результата движение в защиту окружающей среды достигло в борьбе с загрязнением воздуха. В некоторых городах уровень загрязнения, правда, еще высок. Две трети городского населения Земли дышит нездоровым воздухом. Например, в Соединенных Штатах свинец в основном удален из воздуха благодаря постепенному вытеснению низко октанового бензина при одновременном снижении, за счет более строгих стандартов на выхлопные газы, выброса двуокиси азота, окиси углерода и других загрязнителей, входящих в состав автомобильных выхлопных газов. Помимо свинца воздух загрязняют двуокись серыи двуокись азота (главные ингредиенты кислотных дождей), взвешенные твердые частицы (дым, пыль) и окись углерода. Ежегодно в воздух поступает около 1 км³ пыльце видных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.

Сведения о некоторых источниках техногенной пыли

     Эти примеси раздражают легочную ткань и могут вызвать рак и другие заболевания. Окись углерода препятствует нормальному использованию кислорода. Озон, столь необходимый в стратосфере, - один из главных загрязнителей на Земле. Он образуется в результате окислов азота и других загрязнителей с кислородом при ярком солнечном свете. Например, Лос-Анджелес принял строгие меры по очистке воздуха, потребовав от компаний, владеющих нефтеперегонными заводами и мебельными фабриками, резко снизить вредные выбросы в атмосферу. Жаркая погода – это препятствие на пути к очищению воздуха, также и автомашины и предприятия. По мере развития экономики и роста населения смог будет становиться гуще, пока не будут приняты дальнейшие меры по уменьшению вредных выбросов из каждого источниказагрязнений. Стандарты качества воздуха недостаточно твердо проводят в жизнь. Одно из нарушений вызвано испарением горючего при заправке автомашин. Эти пары содержат карциногеный бензол. Решать эту проблему должны нефтяные компании, они должны установить специальные приборы на всех бензозаправочных станциях. А нефтяные компании считают более эффективным снабжать бензобаки всех новых машин специальными затворами. В итоге воздух так и остается загрязненным.

Массовое сведение лесов.

     Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере. Несмотря на то, что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. В настоящее время общая площадь лесов на планете составляет около 42 млн. кв. км, но она ежегодно уменьшается на 2%. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Так, в Африке леса занимали раньше около 60% ее территории, а сейчас - всего около 17%. Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших флоры и фауны. Под угрозой исчезновения находится некоторые виды птиц, растений, млекопитающих и земноводных. Очень велики отходы при заготовке и использовании леса. При переработке теряется около 20% древесины. А лесовосстановительные работы отстают от рубки леса ежегодно на миллионы гектар. Значительный ущерб лесам наносят пожары. Идет процесс истощения лесов от загрязнения атмосферы вредными выбросами. Заметную роль в снижении устойчивости лесных насаждений оказывают вредители и болезни леса. Человек обедняет облик своей планеты. Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем.

Загрязнение природных вод.

     Вода – самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле – фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80 -90% воды во всей соей биомассе. Потери 10-20% воды живыми организмами приводят к их гибели. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные частички. Сохраняется многолетняя тенденция нарастания загрязнения природных вод. Под загрязнением вод понимается снижение биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. В России практически все водные объекты подвержены антропогенному влиянию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наибольшей антропогенной нагрузке повергается Волга со своими притоками Камой и Окой. Качество вод Волжского бассейна не соответствует гигиеническому, рыбохозяйственному и другим нормативам.
     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. Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Эти вещества могут образовывать в водоемах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Из других загрязнителей надо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных ферм, и стоки животноводческих ферм. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей вод

Примечание к таблице:Степень токсичности