Проблема загрязнения биосферы

Проблема загрязнения биосферы

План

Введение

I. Загрязнение гидросферы

1. Главные загрязнители вод

2. Основные виды загрязнения вод

II. Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды)

III. Юридическая ответственность за экологические правонарушения

Заключение

Литература

Введение

Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление.

На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире еще в большей степени возрастает воздействие человека на биосферу, а природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, очевидно, необходимы новые подходы, «осознание реальностей и тенденций, появившихся в мире в отношении природы в целом и ее составляющих» (Лосев, 1989). В полной мере это относится к осознанию такого страшного зла, каким является в наше время загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод.

I. Загрязнение гидросферы

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

Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире -- на каждого жителя России приходится свыше 30 000 м3/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

Нарушено исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала -- уникальнейшем озере нашей планеты, которое, по подсчетам ученых, могло бы обеспечивать чистой водой все человечество в течение почти полустолетия. Только за последние 15 лет загрязнено более 100 км3 байкальской воды. На акваторию озера ежегодно поступает более 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов и других загрязнителей. Ученые полагают, что только размеры озера и огромный объем водной массы, а также способность биоты участвовать в процессах самоочищения спасают экосистему Байкала от полной деградации.

1.1 Главные загрязнители вод

Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Различают химические, биологические и физические загрязнители.

Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), кислоты, щелочи, соли, фенолы, аммонийный и нитритный азот, пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др.

Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, водоросли лигнины дрожжевые и плесневые грибки.

К физическим загрязнителям относятся -- радиоактивные вещества, взвешенные твердые частицы, тепло, органолептические (цвет, запах), шлам, песок, ил, глина.

1.2 Основные виды загрязнения вод

Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение. Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.

Химическое загрязнение -- наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок, и т.д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер.

Весьма опасно содержание в воде, даже при очень малых концентрациях, радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Наиболее вредны «долгоживущие» радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов на дне и др. В подземные воды уран, стронций и другие элементы попадают как в результате выпадения их на поверхность земли в виде радиоактивных продуктов и отходов и последующего просачивания в глубь земли вместе с атмосферными водами, так и в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение (а точнее, засорение) твердыми отходами (мусором), остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. Так, например, известно, что на площадке Кольской атомной станции, расположенной за Полярным кругом, через 7 лет после начала эксплуатации температура подземных вод повысилась с 6 до 19 °С вблизи главного корпуса. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту количества гидробионтов и выделению ядовитых газов -- сероводорода, метана. Одновременно происходит «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3 °С летом и 5 °С зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12--17 кДж/м3.

1.3 Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод

Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:

1) сброс в водоемы неочищенных сточных вод;

2) смыв ядохимикатов ливневыми осадками;

3) газодымовые выбросы;

4) утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод - промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (табл. 1) в зависимости от специфики отраслей промышленности. Следует заметить, что в настоящее время объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не уменьшается, но и продолжает расти. Так, например, в оз. Байкал, вместо планируемого прекращения сброса сточных вод из ЦБК (целлюлозно-бумажного комбината) и перевода их на замкнутый цикл водопотребления, сбрасывается огромное количество сточных вод.

Коммунально-бытовые сточные воды в больших количествах поступают из жилых и общественных зданий, прачечных, столовых, больниц, и т. д. В сточных водах этого типа преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. По большей части они попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а потому имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей.

Значительную опасность представляют газодымовые соединения (аэрозоли, пыль и т. д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности.

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т. д.

Табл. 1 Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям

промышленности

Кроме поверхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь в районах крупных промышленных центров. Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны.

Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки и т. д.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные (соленые и рассолы) подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

Важно подчеркнуть, что загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятии, хранилищ отходов и т. д., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20--30 км и более от источника загрязнения. Это создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах.

Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, атмосферы, почв, других компонентов природной среды. Например, загрязняющие вещества, находящиеся в подземных водах, могут выноситься фильтрационным потоком в поверхностные водоемы и загрязнять их. Как подчеркивают многие ученые, круговорот загрязняющих веществ в системе поверхностных и подземных вод предопределяет единство природоохранных и водоохранных мер и их нельзя разрывать, В противном случае меры по охране подземных вод вне связи с мерами по защите других компонентов природной среды будут неэффективными.

II. Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды)

Под мониторингом (от лат. «монитор» -- напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга -- непрерывное слежение.

Мониторинг является важнейшей частью экологического контроля, которое осуществляет государство. Главная цель мониторинга -- наблюдение за состоянием окружающей среды и уровнем ее загрязнения. Не менее важно своевременно оценить и последствия антропогенного воздействия на биоту, экосистемы и здоровье человека, а также эффективность природоохранных мероприятий. Но мониторинг -- это не только слежение и оценка фактов, но и экспериментальное моделирование, прогноз и рекомендации по управлению состоянием окружающей среды.

По территориальному охвату различают три ступени или блока современного мониторинга:

1) локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический),

2) региональный (геосистемный, природно-хозяйственный)

3) глобальный (биосферный, фоновый). (Табл. 2)

В программу биоэкологического {санитарно-гигиенического) мониторинга, проводимого на локальном уровне входят наблюдения за изменением в различных сферах содержания загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, мутагенными и иными неблагоприятными свойствами.

Система наземного мониторинга окружающей среды (по И. П. Герасимову)

Постоянным наблюдениям подвергаются следующие загрязняющие вещества, наиболее опасные для природных экосистем и человека:

- в поверхностных водах -- радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, бенз(а)пирен, рН, минерализация, азот, нефтепродукты, фенолы, фосфор;

- в атмосферном воздухе -- оксиды углерода, азота, диоксид серы, озон, пыль, аэрозоли, тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор, углеводороды;

- в биоте -- тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен, азот, фосфор.

Тщательно исследуют и такие вредные физические воздействия, как радиацию, шум, вибрацию, электромагнитные поля и др.

Пункты экологических наблюдений располагают в местах концентрации населения и районах интенсивной его деятельности с таким расчетом, чтобы они контролировали основные линии связи человека (трофические и др.) с естественными и искусственными компонентами окружающей среды. Это могут быть территории промышленно-энергетических центров, атомных электростанций, нефтепромыслов, агроэкосистем с интенсивным применением ядохимикатов и др.

В составе биоэкологического (санитарно-гигиенического) мониторинга большое внимание уделяют наблюдениям за ростом врожденных дефектов в популяциях человека и динамикой генетических последствий загрязнения биосферы, в первую очередь мутагенами. Экологическую опасность их трудно переоценить, ибо, как подчеркивают Д. П. Никитин и Ю. В. Новиков (1980), «мутагены поражают самое драгоценное, что создано эволюцией живой материи, -- генетическую программу человека, а также генофонды популяций всех видов животных, растений, бактерий и вирусов, населяющих биосферу».

На региональном (геосистемном) уровне наблюдения ведут за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем и т. д.), где имеются отличия параметров от базового фона ввиду антропогенных воздействий. Изучают трофические связи (биологические круговороты) и их нарушения, оценивают возможность использования ресурсов природных экосистем в конкретных видах деятельности, анализируют характер и количественные показатели антропогенных воздействий на окружающую природную среду в этих регионах. Например, ведут контроль за популяционным состоянием исчезающих видов животных в пределах какого-либо региона, и т. д.

Обеспечить наблюдение, контроль и прогноз возможных изменений в биосфере в целом -- задача глобального мониторинга. Его называют еще фоновым или биосферным. Объектами глобального мониторинга являются атмосфера, гидросфера, растительный и животный мир и биосфера в целом как среда жизни всего человечества. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО).

Основными целями этой программы являются:

организация расширенной системы предупреждения об угрозе здоровью человека;

оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат;

оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах, особенно в пищевых цепочках;

оценка критических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования;

оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды;

оценка загрязнения океана и влияния загрязнения на морские экосистемы;

создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.

При выполнении работ по программе глобального мониторинга особое внимание уделяют наблюдениям за состоянием природной среды из Космоса. Космический мониторинг позволяет получить уникальную информацию о функционировании экосистем как на региональном, так и на глобальном уровнях. В сравнении с другими видами мониторинга космический имеет ряд практически значимых преимуществ. По данным Г.И. Марчука (1990), с его помощью возможно, в частности, оперативно получать информацию о природной среде с больших территорий Земли, что особенно важно при возникновении ураганов, наводнений и других стихийных бедствий. Чрезвычайно важным является создание системы космического мониторинга лесных пожаров для малозаселенных пространств.

В России функционирует разветвленная общегосударственная служба наблюдения по всем ступеням мониторинга -- локальном, региональном и глобальном. Обобщая результаты наблюдения на всех трех уровнях мониторинга, получают объективную картину антропогенных и природных процессов в различных регионах страны. С этой целью на многочисленных станциях, створах контроля, стационарных постах, в химических лабораториях, на самолетах, вертолетах и космических аппаратах наблюдают за загрязнением атмосферы, вод, почв, донных отложений, околоземного пространства, организуют слежение за состоянием земель, минерально-сырьевых ресурсов недр, сохранностью животного и растительного мира и т. д.

Основной объем наблюдений выполняют Федеральные службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет России). С 1995 г. в России с целью радикального повышения эффективности службы наблюдения введена Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГ-СЭМ) (рис 1). К основным ее задачам, в частности, относятся ведение специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку и гармонизация их с международными эколого-информационными системами, а также оценка и прогноз состояния объектов и антропогенных воздействий на них, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния окружающей среды.

Задачи по программированию изменений в окружающей среде и принятию управляющих решений, т. е. решений, предотвращающих

негативные изменения среды, в системе мониторинга решают с помощью математического моделирования на ЭВМ, Используется динамическая постоянно действующая модель (IXДМ), входящая в автоматизированную информационную систему (АИС) мониторинга. Особенность ПДМ -- циклическое функционирование: по мере поступления новых данных в АИС они загружаются в ПДМ и на модели «проигрывается» вариант развития моделируемой системы, затем при исходных данных цикл повторяется уже с учетом предыдущего варианта развития и т. д. Отсюда следует очень важное свойство ПДМ: чем дольше функционирует система мониторинга, тем полнее информация и тем ближе модель к моделируемому объекту.

Рис. 1. Государственная система экологического мониторинга

III. Юридическая ответственность за экологические правонарушения

Юридическая ответственность за экологические правонарушения является одной из форм государственного принуждения; ее задача -- обеспечить реализацию экологических интересов в принудительном порядке. Наиболее успешно эта задача решается в тех субъектах Российской Федерации, которые имеют в своем составе межрайонные природоохранные прокуратуры. Наличие специализированного прокурорского надзора в сфере экологии позволяет выявлять во много раз больше экологических правонарушений, чем в районах, где таких прокуратур нет.

Экологические правонарушения различны по своему составу, но всегда складываются в сфере природы: будь то загрязнение природной среды, незаконная порубка леса или нарушение законодательства о континентальном шельфе. Наибольшее число экономических правонарушений связано с охраной и использованием животного мира (охота и рыболовство) и с охраной атмосферного воздуха.

Общий критерий всех экологических нарушений -- причинение вреда окружающей среде. В тех случаях, когда вред наносят не природной среде, а среде обитания человека, например, сверх нормативов загрязняют воздух в производственных помещениях, говорят о санитарных правонарушениях.

Экологические правонарушения, не относящиеся к категории общественно опасных, именуют экологическими проступками. Если же они представляют общественную опасность, посягают на экологическую безопасность общества, причиняют ощутимый вред окружающей среде и здоровью человека, их относят к категории экологических преступлений.

Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» (2002) различают следующие виды ответственности за экологические правонарушения: дисциплинарную, административную, уголовную, имущественную.

Дисциплинарные наказания (предупреждение, выговор, строгий выговор, понижение в должности и в окладе, увольнение с работы) налагаются на должностных лиц, рабочих и служащих руководителем предприятия, организации, учреждения за невыполнение ими своих производственных обязанностей, связанных с правовой охраной окружающей среды.

При этом следует учитывать два важных момента:

I) дисциплинарная ответственность может наступить лишь за нарушение экологических правил, исполнение которых входило в круг должностных обязанностей нарушителя. Так, например, нельзя привлекать к ответственности водителя за выпуск в эксплуатацию автомобиля, у которого содержание загрязняющих веществ превышало установленные нормы, поскольку исполнительный контроль за этот выпуск не входит в число водительских обязанностей;

2) недопустимо наказывать в дисциплинарном порядке лиц, которые нарушают экологические правила во внерабочее время.

К административной ответственности могут быть привлечены организации, предприятия, должностные лица, отдельные граждане. Административная ответственность устанавливается за противоправное действие или бездействие, нарушающее законодательство об охране окружающей среды. К их числу относятся порча, повреждение, уничтожение природных объектов, несоблюдение экологических требований при захоронении вредных веществ, и т. д.

Наиболее распространенная мера административного взыскания -- денежный штраф, кроме того, применяются предупреждения, общественное порицание, изъятие орудий и средств совершения правонарушения, конфискация незаконно добытой продукции и т. д.

Мера административной ответственности определяется специально уполномоченными на то органами Минприроды России и др.

За экологические правонарушения, которые отличаются наивысшей степенью общественной опасности и тяжелыми последствиями, предусмотрена уголовная ответственность (лишение свободы, конфискация имущества, крупный денежный штраф и т. п.). Применение мер этого вида ответственности за экологические преступления определяется Уголовным кодексом. Единственным основанием назначения уголовного наказания является приговор суда.

К тяжким экологическим преступлениям относится, например, умышленное уничтожение или повреждение лесных массивов путем поджога. Менее тяжкими преступлениями считаются загрязнение водоемов и атмосферного воздуха, незаконная порубка леса, незаконная охота и некоторые другие.

За совершение экоцида, т. е. «массовое уничтожение растительности или животного мира, отравление атмосферы или водных ресурсов, а также совершение иных действий, способных вызвать экологическую катастрофу (ст. 358 УК РФ от 13.06.96) предусмотрено наказание в виде лишения свободы на 12--20 лет.

Все предприятия и граждане, причинившие вред окружающей среде, здоровью и имуществу других граждан и народному хозяйству, обязаны возместить его в полном объеме. Должностные лица, по вине которых предприятие понесло расходы по возмещению вреда, несут имущественную ответственность.

Заключение

На сегодняшний день экология находиться на катастрофическом уровне. Почему-то человек выбрал местом свалки своё «жилище», ведь мы не будем распылять в своей квартире вредные для нашего здоровья газы, насыпать себе в чай вместо сахара шлаки, «забеливая» его нефтью. Мы относимся с брезгливостью и осуждаем бомжей живущих на помойках, питающихся отходами, но всё это в узком смысле, а в широком, если посмотреть на наш мир глобально, чем мы лучше? Мы пьём загрязнённую воду, готовим на ней пищу, мы едим продукты, выращенные на полях обработанные химикатами, мы дышим загрязнённым воздухом, и в этом случае разве мы не достойны осуждения? Средства массовой информации ежедневно сообщают нам о происходящих катастрофах, стихийных бедствиях, всё это непосредственно связано с нарушением экологии. Наша планета это живой организм, в котором, как и в нашем организме происходят химические и прочие процессы, и если организм заражен каким-либо вирусом, его защитная реакция вырабатывает антивирусные вещества, для борьбы и выживания. Как говорят врачи «надо лечить не болезнь, а причину её возникновения». Сегодня причиной заболевания нашей планеты, является человек с его хозяйственной деятельностью и если мы также будем продолжать убивать её, то природа найдёт лекарство от этого недуга.

Литература

1. Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гепотизы). М.: Россия молодая, 1994.

2. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное и справочное пособие. - 3-е издание - М.: Финансы и статистика. 2001.

3. Петров В.В. Экологическое право России: учебник для вузов. - М.: ВЕК, 1995.

4. Коробкин В.И. Экология. Высшее образование. - М.: Ростов- на- дону, 2005.