С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени они послужили источником накопления экологических знаний. Повсеместно растет понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает собственное будущее. Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Что же такое экология? В последнее время слово экология стало очень популярным, наиболее часто его употребляют, говоря о неблагополучном состоянии окружающей нас природы.
      Термин экология образован от двух греческих слов (экос - дом, жилище, родина, и логос- наука), означающих дословно "наука о местообитании". В более общем смысле экология- это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей их средой обитания (в том числе многообразие взаимосвязей их с другими организмами и сообществами). Сейчас человечество находится на грани всемирной экологической катастрофы, для предотвращения которой практически ничего не предпринимается. Многие экологические проблемы сегодня приобрели международный характер и для их решения необходимы совместные усилия разных стран. Охрана окружающей природной среды - одна из наиболее актуальных проблем современности. Научно-технический прогресс и усиление антропогенного давления на природную среду неизбежно приводят к обострению экологической ситуации, истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, утрачивается естественная связь между человеком и природой, теряются эстетические ценности, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей. Динамика экологических проблем в РФ и за рубежом такова: европейской части РФ в результате перемещения воздушных масс из западной Европы вредных веществ выпадает в 10 раз больше, чем выносится туда из России. Спад производства, падение технологической дисциплины, нехватка бюджетных средств для проведения природоохранных мероприятий крайне негативно сказываются на экологической обстановке в РФ. Российская Федерация относится к странам с наихудшей экологической ситуацией. Состояние окружающей среды в России крайне неблагополучно, а в некоторых районах даже приобрело характер экологического бедствия.
     Планета Земля как целое, включая воду, воздух, землю, недра, а также биологические объекты, не исключая человека, является целостной системой. Экологические проблемы есть результат взаимодействия нашей цивилизации и окружающей среды в эпоху промышленного развития. Началом этой эпохи принято считать 1860 год, примерно в это время в результате бурного развития евроамериканского капитализма произошел выход промышленности на новый уровень.
     Экологические проблемы делят на несколько групп, тесно связанных друг с другом:

• проблема чистого воздуха

• загрязнение атмосферы

• чистые продукты питания

• экология человека

• загрязнение природных вод

• рациональное управление природными ресурсами

     Экология - основная проблема человечества, и то, как мы будем к ей относиться, зависит наша дальнейшая жизнь и жизнь наших потомков. Очень важно принимать во внимание значение экологических проблем, которые наносят вред здоровью людей. Но, в то же время, мы понимаем – многие проблемы экологии "обязаны" своим появлением человеку. Ведь именно он совершил открытия, которые в данный момент вредят окружающей среде. У каждого человека есть свой дом, и конечно, он бережет свой дом, свое жилище. А Земля - огромный дом для всех людей, так надо беречь этот дом, если его не будет, не будет и людей. Представим, что лет через 50 этот относительный рай на Земле закончится.

Причины нарастания экологической напряженности.

     1.Анти экологическая политика.
     Ее истоки берут начало в 19 веке. Когда экономическая политика была основана на идеологии покорения природы, и приводила к масштабным нарушениям окружающей среды. В России это эпопея освоения целинных земель, создание зоны по выращиванию хлопчатника и широкомасштабная добыча нефти и газа. В Европе – большой выпуск ХФУ, вырубка леса в жарких странах.
     2.Экстенсивное развитие экономики.
     Оно сопровождалось одно-целевым использованием природных ресурсов, огромными объемами добычи и продажи сырья, отсутствием системы переработки бытовых и производственных отходов, освоением новых и списанием нарушенных сельхоз угодий.
     3.Износ производственных фондов.
     Вплоть до конца 80-х. годов не менее 70-80% всех производственных капитальных вложений направлялось не на реконструкцию и техническое обновление производственного аппарата, как нормального способа экономического развития, а на новое строительство и расширение мощностей. К тому же на некоторых предприятиях используется устаревшее и неэффективное природоохранное оборудование.
     4. Чрезмерная химизация сельского хозяйства.
     В течение нескольких десятилетий химические способы защиты сельхозяйственных культур от болезней и вредителей признавались наиболее перспективными методами повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Производство пестицидов поощрялось по сравнению с экологически чистыми технологиями ведения сельского хозяйства.
     5. Не защищенность природных ресурсов.
     Самыми варварскими методами у природы отбиралось все лучшее, а остальное отбрасывалось, поскольку было не защищенным.
     6. Слабая правовая и экономическая защита природы.
     Существовавшее экологическое законодательство слабо защищало природу от хищнической ее эксплуатации. Отсутствовал единый комплексный закон об охране окружающей природной среды, а действующее по ресурсное законодательство было далеко от совершенства. Сложившаяся система экологических норм и правил не способствовала рациональному природопользованию и в большинстве случаев не могла предотвратить экологический ущерб. Экономические меры воздействия не давали желаемых результатов.
     7. Отсутствие системы экологического образования и воспитания.
     У людей нет формирования экологического мировоззрения, преобладает потребительская психология, а экологическая культура и этика развивается слабо. К тому же есть большая нехватка квалифицированных специалистов в области охраны окружающей среды.

ПРОГНОЗЫ НА БУДУЩЕЕ.

     Прежде всего, необходимо разработать новые методы получения энергии! Много лет назад не существовало целого ряда технологий по использованию возобновляемых видов энергии, которые существуют сегодня. Ввиду необходимости замедлить глобальное потепление климата, ученые разработают новые способы получения энергии. В 2030 году мировая экономика будет работать не на угле, нефти и природном газе, ибо сейчас уже признано, что преимущественное использование ископаемого органического топлива катастрофически отразится на климате. Последние данные свидетельствуют, что стабилизировать климат можно, лишь сократив поступление в атмосферу углерода до 2-х миллиардов тонн в год. Выбор, таким образом, сводится к тому, чтобы предпочесть либо солнечную, либо ядерную энергию. По прогнозам в будущем, ядерная энергетика будет отвергнута обществом из-за многочисленных осложнений социального, экономического и экологического порядка. Поэтому наиболее вероятной альтернативой станут различные системы использования солнечной энергии. Отказавшись от ископаемого топлива, мир перейдет к использованию возобновляемой солнечной и геотермической глубинной энергии Земли, а также освоение энергии гравитационного поля Земли. Системы переработки солнечной энергии станут куда более эффективными. По-нашему мнению, весьма перспективно получение энергии с использованием термоядерного синтеза. Будущему человечества угрожают также нынешние темпы эрозии почвы и уничтожения лесов. Если не восстановить и не стабилизировать в самом скором времени пахотные земли, леса и пастбища, население начнет сокращаться вследствие массового недоедания и голода. Систематически сокращая объем отходов, утилизируя или перерабатывая их, можно удовлетворить основные потребности растущего числа жителей Земли.

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