Экологические аспекты взаимодействия природы и общества.

Экологические аспекты взаимодействия природы и общества.

Развитие взаимоотношений человека с окружающей природой нельзя представить без бурного, всевозрастающего развития науки и техники. Наука и техника - важные элементы взаимосвязи природы и общества, основное средство рационального использования природных ресурсов.

Начавшаяся в середине ХХ в. научно-техническая революция (НТР) - одно из самых сложных и важных явлений в обществе. НТР - это коренной переворот в производительных силах современного общества при опережающей роли науки. Век НТР - век выдающихся успехов в овладении космическим пространством и проникновения в мир клетки, создания новых видов материалов и освоения земных богатств, век лазера, голографии, “электронного мозга”, открытия и практического использования новых видов энергии.

Положительные последствия НТП можно перечислять до бесконечности. Но многие из них находятся в диалектической связи с новыми, порой тягостными проблемами, а за некоторые блага человечество расплачивается дорогой ценой - уничтожение природы во многих районах.

Человечество использует сейчас для своих нужд около 5 % глобального фотосинтеза. За последние 20 лет потребление нефти в мире выросло в 4 раза, природного газа в 5 раз, бокситов в 9 раз, угля в 2 раза. В результате сжигания ископаемого топлива и уменьшения глобальной биомассы (главным образом уничтожение лесов) содержание СО2 в атмосфере повышается, что может вызвать изменение климата, а это будет иметь катастрофические последствия для некоторых сельскохозяйственных и природных экосистем.

Недооценка последствий таких нарушений чревата кризисом взаимоотношений человека с окружающей средой.

Естественные факторы, воздействующие на биосферу.

Естественным путем биосфера загрязняется при извержениях вулканов, пыльных бурях, различными излучениями, геомагнитными и геоцентрическими полями.

Магнитные бури, различные виды космических лучей, ветровая эрозия, поступление пыльцы и спор растений и многое другое, все это отрицательно влияет на биосферу.

Озон содержится в атмосфере в концентрации 10-5-10-6 % (масс) и в основном распределяется в слое атмосферы на высоте 25-40 км. Он образуется в результате фотохимических процессов при электрических разрядах.

Оксиды азота образуются в природных условиях в атмосферном воздухе при электрических разрядах во время гроз. Концентрация диоксида в наземном слое атмосферы может достигать 0,0015 мг/м.

Общее количество оксидов азота из природных источников в мировом масштабе оценивается в 450 млн т/год.

Аммиак поступает в атмосферу в результате распада органических азотосодержащих веществ и может присутствовать в воздухе вдали от населенных пунктов в концентрации 0,003-0,005 мг/м.

Диоксид серы, фторид и хлорид водорода попадают в атмосферу в результате вулканических извержений.

Сероводород поступает в атмосферу в результате просачивания серо- содержащего природного газа и жизнедеятельности бактерий, деятельности вулканов и геотермальных источников.

Антропогенные воздействия на биосферу.

Антропогенные изменения в природе - изменения, происходящие в природе в результате хозяйственной деятельности человека или непосредственного общения людей с окружающей природной средой.

Все атмосферные изменения в природе можно разделить на две категории: преднамеренные преобразования, попутные изменения. Воздействие человека сказывается, по существу, на всех ресурсах и компонентах биосферы (почвенном покрове, гидросфере, атмосфере, животном и растительном мире, литосфере).

Можно выделить четыре главных формы воздействия человека на биосферу:

1. Изменение структуры земной поверхности - распашка целинных земель, вырубка лесов, осушение болот, создание искусственных водоемов и другие изменения поверхностных вод.

2. Изменение состава биосферы, круговорота и баланса входящих в него веществ - добыча ископаемых, создание отвалов выработанных пород, выбросы различных веществ в атмосферу и гидросферу, изменение влагооборота.

3. Изменение энергетического и, в частности, теплового баланса отдельных регионов и планеты в целом.

4. Изменения, выносимые в быту - совокупность живых организмов, истребление некоторых организмов, создание новых пород животных и растений, перемещение организмов в новые места.

Источники загрязнения атмосферы, методы защиты.

Есть два источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.

От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль вулканическая, пыль растительная, пыль от эрозий почвы, морская соль, дымы от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных.

Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды.

Физико-химические методы очистки атмосферы

Наибольшее распространение при очистке газов получили адсорбционные, абсорбционные и каталитические методы.

Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.

Адсорбция - избирательное извлечение компонентов посредством твердых материалов, называемых адсорбентами и имеющих большую удельную поверхность.

Каталитическая очистка основана на каталитических реакциях, в результате которых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемые соединения.

Санитарная очистка промышленных выбросов включает в себя очистку от оксидов углерода, оксидов азота, оксидов серы и пыли.

Источники загрязнения гидросферы, защита гидросферы от загрязнения.

Ежегодно в мире образуются около 1 триллиона м3 сточных вод. Из них примерно 20% сбрасываются без очистки.

При технологических процессах образуются следующие виды сточных вод:

Реакционные воды - образуются в процессе реакции с выделением воды. Загрязнены как исходными продуктами, так промежуточными и конечными.

Промывочные воды – образуются после мытья оборудования, сырья, тары. Загрязнены исходными и конечными продуктами.

Атмосферные осадки, стекающие с промышленных площадок, химические (кислоты, щёлочи, соли, пестициды, фенолы), биологическое (вирусы, бактерии, водоросли), физическое (радиоактивные элементы, органические, глина, песок), бактериальное (патогенные бактерии, вирусов, радиоактивное загрязнение), тепловое (связано с повышением температуры вод).

Последствия загрязнения гидросферы:

нарушение устойчивости экосистемы, прогрессирующий эвтрофикации, появление красных приливов, накопление химических токсикантов в биоте, снижение биологической продуктивности, возникновение мутагенеза и канцерогенеза в морской среде, микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря.

Очистка гидросферы:

Механическая очистка. Методы физико-химической очистки. Химическая или реагентная очистка. Методы биохимической очистки. Обеззараживание воды.

Источники загрязнения литосферы, методы защиты от загрязнений.

Существуют следующие источники загрязнения почвы:

Жилые дома и бытовые предприятия (бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор и т.д.), промышленные предприятия (сбрасывают твёрдые и жидкие отходы), теплоэнергетика (сахар, несгоревшие частицы, шлак, оксиды серы), сельское хозяйство (ядохимикаты, удобрения), транспорт (соединение свинца, углеводороды).

Самоочищения почвы практически не происходит. Поэтому ядовитые вещества накапливаются в ней, поглощаются растениями и далее передаются по трофическим цепям.

Очистка  биосферы

защита почв от водной и ветровой эрозии, организация  системы обработки почв с целью повышения их плодородия, мелиоративные мероприятия, рекультивация нарушенного почвенного покрова, разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод, разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы, создание и выпуск новых видов продукции с учётом требований повторного её использования, создание принципиально новые производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Источники радиоактивного загрязнения среды. Захоронение радиоактивных отходов.

Источниками радиоактивного загрязнения биосферы могут быть выпадение радиоактивных аэрозолей, поступивших в стратосферу в результате испытаний ядерного оружия: выпадение радиоактивных изотопов, образовавшихся в результате уничтожения в высоких слоях атмосферы ядерных энергетических установок; отходы атомной промышленности, захороненные с нарушением технологии или потерянные при транспортировке; все виды стоков, сбросов и выбросов при работе и авариях на атомных электростанциях (АЭС), подводных и надводных судах с атомными двигателями ; радиоактивные вещества, попавшие в биосферу в результате аварийных ситуаций и несчастных случаев, связанных с атомным оружием; неконтролируемые источники радиации (отходы урановых шахт, производства, на которых используются радиоактивные изотопы, заводы по переработке горючих веществ). Радиоактивное загрязнение биосферы тем более опасно, что использование радиоактивных изотопов в промышленности и энергетике локализовано в районах с наибольшей плотностью населения.

Захоронение радиоактивных отходов - безопасное размещение отходов без намерения последующего их извлечения, захоронение жидких радиоактивных отходов - размещение их в глубокозалегающих пластах-коллекторах на глубине нескольких сотен метров в пределах границ горного отвода путем нагнетания через буровые скважины без намерения последующего их извлечения, захоронение радиоактивных отходов в глубокие геологические формации (захоронение глубокого заложения) – захоронение отходов в сооружения, размещаемые на глубине нескольких сотен метров, без намерения последующего их извлечения.

Тепловое загрязнение среды.

Тепловое загрязнение - тип физического (чаще антропогенного) загрязнения окружающей среды, характеризующийся увеличением температуры выше естественного уровня. Основные источники теплового загрязнения - выбросы в атмосферу нагретых отработанных газов и воздуха, сброс в водоемы нагретых сточных вод.

Шум-загрязнитель среды обитания. Защита от шума.

Шумы относятся к числу вредных для человека загрязнений атмосферы. Раздражающее воздействие звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, спектрального состава и продолжительности воздействия. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц.

Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства — автомобили, железнодорожные поезда и самолёты, а также промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и др.

Мероприятия по защите от шума. Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники (уменьшение шума в источнике — достигается улучшением конструкции машин, применением малошумных материалов в этих конструкциях), применением средств и методов коллективной защиты (подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические), а также средств индивидуальной защиты.

Защита от шума акустическими средствами предполагает звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, кожухов, ограждений, установку акустических экранов); звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок, штучных поглотителей); глушители шума (абсорбционные, реактивные, комбинированные).

Источники искусственного электромагнитного излучения. Защита от ЭМП.

Основными источниками электромагнитного излучения в современной жизни человека являются:

-электротранспорт - трамваи, троллейбусы, электропоезда.

-линии электропередач - городское освещение, высоковольтные линии.

-бытовые электроприборы.

-теле- и радиостанции - транслирующие антенны.

-спутниковая и сотовая связь - транслирующие антенны.

-радары.

-персональные компьютеры.

Каждый из перечисленных источников создает электрические и магнитные поля в различном диапазоне частот от 0 до 1000 Гц.

Основные меры защиты от воздействия электромагнитных излучений:

уменьшение излучения непосредственно у источника (достигается увеличением расстояния между источником направленного действия и рабочим местом, уменьшением мощности излучения генератора); рациональное размещение СВЧ и УВЧ установок; дистанционный контроль и управление передатчиками в экранированном помещении; экранирование источников излучения и рабочих мест; организационные меры; проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений — не реже одного раза в 6 месяцев,; медосмотр — не реже одного раза в год, дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз; применение средств индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки и др.).