Курсовая работа: Проблеми забруднення природного середовища
Проблеми забруднення природного середовища
Зміст
1. Характеристика екологічної ситуації місця проживання (м. Сарни)
2. Роль живої речовини в біосфері
3. Основні джерела антропогенного забруднення довкілля
4. Характеристика новітніх галузей екології
5. Охорона екосистем. Національні парки, заповідники, заказники, пам’ятки природи, екологічні стежки
Література
1. Характеристика екологічної ситуації місця проживання (м. Сарни).
При суміщенні факторів антропогенного навантаження, природи та урбанізації, пов’язаних з даними ландшафтами, були визначені ділянки комбінованого впливу на території. Найбільшою серед них є територія північного та центрального районів з включенням селищ поблизу Сарн. Всі ці території, в першу чергу, зазнають збитків від таких факторів: урбанізації, залізничного та автомобільного транспорту, розораності земель, промислового забруднення.
Пов’язавши інформацію про підприємства їх технологію, сировину, продукцію у площині взаємного впливу «сировина - технології - виробництво - природні ресурси - продукція - охорона довкілля», Зазначили розміщення санітарних зон, природних територій, житлової забудови та інші об’єкти в радіусі 5 км від підприємств.
Основним джерелом забруднення навколишнього природного середовища міста Сарни є діюче ПТП «Таврида».
Ділянка межує: з півдня і заходу – сільськогосподарські угіддя сільськогосподарського підприємства, зі сходу (на відстані близько 1 км) – комбінат по виробництва масла.
Нормативна санітарно-захисна зона згідно СН 360-92 становить 500 м. Загальні межі зон впливу при експлуатації об’єкту знаходяться в межах нормативної зони.
На майданчику розміщені: тваринно забійний пункт проектною продуктивністю 1.6 т на зміну ковбасним цехом потужністю 1.0 т ковбасних виробів за зміну і холодильник є ємкістю 100 тон, котельня, трансформаторна підстанція, прохідна, пожрезервуари, автоплатформа з пандусом.
Одну із небезпек навколишньому середовищу становлять викиди забруднюючих речових в атмосферне повітря, джерелами яких є димарі коптильних камер ковбасного цеху, труба котельні.
З умов проектованої діяльності про відсутність наднормативних викидів, скидів виробничої діяльності, можливих серйозних аварійних ситуацій, ступінь екологічного ризику визначається, як мінімальний.
Головну небезпеку навколишньому природному середовищу, в першу чергу, становлять стічні води від виробництва м’ясоковбасних виробів, найбільш агресивних з усіх стічних вод підприємств харчової промисловості.
Факторами негативного впливу на навколишнє середовище також є:
- викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від коптильних камер цеху м’ясоковбасних виробів і труба котельні;
- відходи виробництва, що утворюються в процесі експлуатації ковбасного цеху та голово забійного пункту.
На території твариннозабійного з ковбасним цехом і холодильником застосована об’єднана система виробничо – побутової каналізації. Побутові стічні води самопливом потрапляють в зовнішні внутрішньо майданчикові мережі виробничо – побутової каналізації та поступають на діючі очисні споруди.
Вода, що використовується у виробничому процесі, забруднюється органічними відходами, жиром, кров’ю, шматочками тканини тварин, уламками кісток.
Крім того, в стічні води в значних кількостях потрапляє кухонна сіль, нітрати.
В стічних водах всі забруднювачі в основному знаходяться у вигляді суспензій, емульсій, колоїдних і молекулярних розчинів. Кожен вид забруднень визначається з органічної і мінеральної частин. Стічні води також характеризуються великім вмістом хлоридів і органічних забруднень, що знаходяться в розчинному і нерозчинному стані, температура їх змінюється від 12 до 27 ºС в залежності від сезону.
В зв’язку з тим, що стічні води ПТП «Таврида» в основному забруднені органічними речовинами тваринного походження, вони швидко загнивають і мають неприємний гнійний запах інтенсивністю до 5 балів, тому потребують локальної очистки перед подачею на міські очисні споруди.
На об’єкті використовується обладнання, яке має низький рівень вібрації, тому виробничий шум на оточуюче середовище впливу не має.
Сучасний стан навколишнього середовища у багатьох регіонах нашої держави та й інших країн є катастрофічним. Здебільшого оцінку якості довкілля проводять за окремими ресурсами; за фахом роботи; окремі організації; державні управління Мінекоресурсів; в окремі проміжки часу та ін. Частково створені бази інформації є під час недоступними, не завершеними в опрацюванні (таблиці, графіки, висновки).
Відомо, що навіть під час нормальної роботи у навколишнє середовище викидається певна кількість небезпечних речовин, які в переважній більшості є короткоживучими. За даними офіційних джерел, вони істотно не впливають на навколишнє середовище та здоров’я населення м.Сарни. Але за деякими даними, не встановлена небезпечна доза, і тому будь-який викид небезпечних речовин у навколишнє середовище є небезпечним для людського здоров’я[8].
Одну із небезпек навколишньому середовищу становлять викиди забруднюючих речових в атмосферне повітря, джерелами яких є димарі коптильних камер ковбасного цеху (труба котельні).
Максимальне забруднення сільськогосподарської продукції може відбутись при аварії в період збору врожаю(враховуючи, що дачні ділянки розміщені в межах 500 м зони). Забруднюючі речовини, осаджуючись з атмосфери, затримуються на поверхні рослин і при збиранні, в певній кількості від випавших на поверхню ґрунту (визначається інтервалом часу між викидом і збором врожаю, видом культури, погодними умовами і т.д.), переходять в сільськогосподарську продукцію. Особливо важливим шляхом міграції речовин на ранній стадії є ланцюг пасовище – тварини – молоко. Якщо випадання відбулись в пасовищний період, то речовини швидко включаються в трофічні ланцюги міграції, при споживанні тваринами пасовищної рослинності, забрудненої аеральним шляхом. Особливо гострим в цьому відношенні є перші тижні після викиду. Тривалість періоду переважно позакореневого забруднення визначається першим вегетаційним періодом після несанкціонованого викиду.
В наступний вегетаційний період основним механізмом залучення їх в міграцію по сільськогосподарським шляхам стає кореневе надходження з ґрунту рослинами.
В радіусі 5 км від міста Сарни, основними угіддями є ліси і пасовища. Отже, при максимальній проектній аварії визначальним шляхом міграції небезпечних речовин, як на ранній фазі аварії, так і на наступних буде ланцюг пасовища – тварини – продукція твариноведення – людина.
2. Роль живої речовини в біосфері
І так, "Я називатиму живою речовиною, - писав В.І. - сукупність організмів, що беруть участь в геохімічних процесах. Організми, що становлять сукупність, будуть елементами живої речовини. Ми при цьому звертатимемо увагу не на всі властивості живої речовини, а тільки на ті, які пов'язані з його масою (вагою), хімічному складом і енергією. В такому вживанні жива речовина є новим поняттям в науці".
Проте новою в науці є і оцінка ролі живої речовини в геологічних процесах і необхідність відмовитися від ідеї, що жива речовина Землі, життя на Землі формувалися і розвивалися, як наслідок розвитку речовини відсталого. Це питання в трактуванні В.І. ми розглядався вище, при обговоренні проблем зародження життя на Землі. Тут ми підкреслимо лише, що:
· Сучасна жива речовина генетично споріднений всім минулим організмам;
· В сучасну епоху жива речовина так само впливає на хімічний склад земної кори, як і в минулі епохи.
· Існує константна кількість атомів, захоплених в даний момент живою речовиною і
· Енергія живої речовини є перетворена, закумульована енергія Сонця".
Постійність кількості живої речовини визначається наступними обставинами.
· По-перше - гранично максимальної... величиною біогеохімічної енергії розмноження;
· В других - "обмеженістю площі, , доступної заселенню організмами", включаючи як території континентів, так і океанічні простори.
· В третіх - постійністю в багаторічному режимі величини сонячної радіації - енергетичної основи розвитку життя і біогеохімічної міграції на Землі.
Закінчивши аналіз ідей В.І., що відносяться до організації біосфери і її живої речовини, звернемося до положення людини в системі біосфери Землі. Воно визначається тим, що "Людство як жива речовина нерозривний пов'язано з матеріально-енергетичними процесами певної геологічної оболонки землі - її біосферою. Воно не може фізично бути від неї незалежним ні на одну хвилину". Проте і саме людство є закономірний продукт розвитку біосфери, розвитку створюючого її живої речовини, як природного тіла. В.І. підкреслює: "Організованість біосфери, організованість живої речовини - повинна розглядатися як рівноваги, рухомі, весь час що коливаються в історичному і геологічному часі біля точно виразимого середнього. Зсуви і коливання цього середнього безперервно виявляються не в історичному, а в геологічному часі... ніколи яка ні будь крапка (наприклад атом або хімічний елемент) не повертається в зони століть тотожно до колишнього положення".
Організованість біосфери, живої речовини і створюючих його організмів, в подібному трактуванні, при приблизно рівній його масі протягом геологічної історії Землі, неминуче веде до того, що: "По-перше, в ході геологічного часу росте потужність виявлення живої речовини в біосфері, збільшується його в ній значення і його дія на відсталу речовину біосфери". І не менше важливо друге - "...процес еволюції видів в ході геологічного часу - різка зміна самих живих природних тіл". В.І. підкреслює, що "Тільки в живій речовині ми спостерігаємо різку зміну самих природних тіл з ходом геологічного часу...(і дуже точне) - Жива речовина є пластичною, пристосовується до змін середовища, але, можливо, має і свій процес еволюції, що виявляється в зміні з ходом геологічного часу, зовні залежно від зміни середовища".
Отже, неминуче, що "...еволюція видів переходить в еволюцію біосфери" і, у свою чергу, "Під впливом наукової думки і людської праці біосфера переходить в новий стан - ноосферу". Оскільки думка і діяльність людини охопили весь простір землі, завершився процес "повного заселення біосфери людиною...". Звідси витікає, у свою чергу, що і думка людини є явище планетного масштабу.
Тут ми торкаємося до питання до кінця не розробленому, але безумовно вимагаючому глибокого осмислення.
Розглядаючи біогенну міграцію атомів (треба нагадати, що це форма існування живої речовини), В.І.Вернадський підрозділяє її на три роди: біогенна міграція атомів 1-го роду здійснюється мікроскопічними організмами і мікробами, характеризується величезною інтенсивністю, пов'язаною з малим їх об'ємом і вагою і біогенну міграцію атомів 2-го роду, властиву організмам багатоклітинним. В.І. підкреслює, що в геологічному і геохімічному відношенні роль одноклітинних багато разів превалювала до останнім часом.
Проте життя кожного організму виявляється ще і у виникненні 3-го виду біохімічної міграції атомів, зв'язаного не стільки з розмноженням і фізичним розвитком даного вигляду, скільки саме з його життєдіяльністю. Він наводить як приклад дію на грунт гризунів землериїв, дощових черв'яків, термітів. Підкреслюючи, що до участі людини, цей вид геохімічної міграції атомів грав різко підлеглу роль.
Оцінюючи біохімічні функції людини так само, як і інших багатоклітинних організмів, В.І. підкреслює, що створювана таким чином енергія відходить на другий план перед біогенною міграцією атомів 3-го роду, оскільки людина отримала можливість регулювати біогенну міграцію атомів 2-го роду: своє розмноження і розмноження всіх інших організмів, в середовищі яких він живе. "Перед ним відкрилися перспективи, яких ще не існувало на нашій планеті і в межах планети не видно меж, які можуть бути поставлений біогенній міграції атомів 3-го роду, що викликається людським розумом і працею...".
Дійсно, таких меж, об'єктивно кажучи ні. І, одночасно, не можна не бачити стрімкого руйнування природного середовища, зв'язаного саме 3-м видом біохімічної міграції атомів, що приводить до порушення хімічного балансу біосфери і створюючого її живої речовини. Можна аргументувати висказане приватним прикладом: за останні 100 років чисельність людей на Землі і, відповідно, накопиченої їм біологічній енергії, зросли в 5 разів. В той же час енергетичний потенціал людства, є 3-й вид біогенної (в сучасній термінології - антропогенної або техногенної) міграції атомів, що забезпечує його вельми відносне благополуччя, зріс, за той же період, в 1000 разів.
Проте, такі можливості багатократної зміни темпів біогенної міграції атомів, відновлення накопиченої в процесі еволюції земної кори сонячної енергії, використовування енергії ядерної, стають можливі лише завдяки розвитку і роботі людської думки. В.І. Вернадський підкреслює парадоксальність ситуації, що склалася, суть якої зводиться до того, що не будучи формою енергії "..людський розум проводить дії, неначе їй відповідаючи".
3. Основні джерела антропогенного забруднення довкілля
На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишнім світом. Але з тих пір, як з'явилося високо індустріальне суспільство, небезпечне втручання людини в природу різко посилилося, розширився об'єм цього втручання, воно стало багатогранне і зараз загрожує стати глобальною небезпекою для людства. Витрата видів сировини підвищується, все більше орних земель вибуває з економіки, так на них будуються міста і заводи. Людині доводиться все більше втручатися в господарство біосфери - тієї частини нашої планети, в якій існує життя. Біосфера Землі в даний час піддається наростаючій антропогенній дії. При цьому можна виділити декілька найістотніших процесів, будь-який з яких не покращує екологічну ситуацію на планеті.
Наймасштабнішим і значним є хімічне забруднення середовища невластивими їй речовинами хімічної природи. Серед них - газоподібні і аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і накопичення вуглекислого газу в атмосфері. Подальший розвиток цього процесу усилюватиме небажану тенденцію у бік підвищення середньорічної температури на планеті. Викликає тривогу у екологів і забруднення Світового океану, що продовжується, нафтою і нафтопродуктами, що досягло вже 1/5 його загальної поверхні. Нафтове забруднення таких розмірів може викликати істотні порушення газо- і водообміну між гідросферою і атмосферою. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення грунту пестицидами і її підвищена кислотність, що веде до розпаду екосистеми. В цілому всі розглянуті фактори, яким можна приписати забруднюючий ефект, роблять помітний вплив на процеси, що відбуваються в біосфері.
Лише за останні сто років розвиток промисловості "обдарував" нас такими виробничими процесами, наслідки яких спочатку людина ще не могла собі уявити. Виникли міста-мільйонери, зростання яких зупинити не можна. Все це результат великих винаходів і завоювань людини.
А). В основному існують три основні джерела забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з цих джерел в загальному забрудненні повітря сильно розрізняється залежно від місця. Зараз загальновизнано, що найбільш сильно забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, які разом з димом викидають в повітря сірчистий і вуглекислий газ; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, які викидають в повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, з'єднання фосфору, частинки і з'єднання ртуті і миш'яку; хімічні і цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють в повітря в результаті спалювання палива для потреб промисловості, опалювання жител, роботи транспорту, спалювань і переробок побутових і промислових відходів. Атмосферні забруднювачі розділяють на первинні, що поступають безпосередньо в атмосферу, і вторинні, є результатом перетворення останніх. Так, що поступає в атмосферу сірчистий газ окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє з парами води і утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали сульфату амонію. Так само, в результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами і компонентами атмосфери, утворюються інші вторинні ознаки. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті є теплові електростанції, металургійні і хімічні підприємства, котельні установки, споживаючі більше 70% твердого і рідкого палива, що щорічно здобувається. Основними шкідливими домішками пірогенного походження є наступні:
а) Оксид вуглецю. Виходить при неповному тому, що згоряє вуглецевих речовин. В повітря він потрапляє в результаті спалювання твердих відходів, з вихлопними газами і викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу поступає в атмосферу не менше 1250 млн.т. Оксид вуглецю є з'єднанням, активно реагуючим з складовими частинами атмосфери і сприяє підвищенню температури на планеті, і створенню парникового ефекту.
б) Сірчистий ангідрид. Виділяється в процесі того, що згоряє сірковмісного палива або переробки сірчистих руд(до 170 млн.т. в рік). Частина з'єднань сірки виділяється при горінні органічних залишків в гірничорудних відвалах. Тільки в США загальна кількість викинутого в атмосферу сірчистого ангідриду склала 65 % від загальносвітового викиду.
в) Сірчаний ангідрид. Утворюється при окисленні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції є аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, який підкисляє грунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозоля сірчаної кислоти з димових факелів хімічних підприємств наголошується при низькій хмарності і високій вогкості повітря. Листові пластинки рослин, що виростають на відстані менше 11 км. від таких підприємств, звичайно густо усіяні дрібними некротичними плямами, що утворилися в місцях осідання крапель сірчаної кислоти. Пірометалургічні підприємства кольорової і чорної металургії, а також ТЕС щорічно викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.
г) Сірководень і сірковуглець. Поступають в атмосферу роздільно або разом в іншими з'єднаннями сірки. Основними джерелами викиду є підприємства по виготовленню штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні, а також нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами піддаються повільному окисленню до сірчаного ангідриду.
д) Окисли азоту. Основними джерелами викиду є підприємства, азотні добрива, що проводять, азотну кислоту і нітрати, анілінові фарбники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксидів азоту, що поступають в атмосферу, складає 20 млн.т. в рік.
е) З'єднання фтору. Джерелами забруднення є підприємства по виробництву алюмінію, емалей, скла, кераміки, стали, фосфорних добрив. Фторовмісні речовини поступають в атмосферу у вигляді газоподібних з'єднань - фтороводень або пил фториду натрію і кальцію. З'єднання характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.
ж) З'єднання хлора. Поступають в атмосферу від хімічних підприємств, що проводять соляну кислоту, хлоревмісні пестициди, органічні фарбники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері зустрічаються як домішка молекули хлора і пари соляної кислоти. Токсичність хлора визначається видом з'єднань і їх концентрацією. В металургійній промисловості при виплавці чавуну і при переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів і отруйних газів. Так, з розрахунку на 1 т. передільного чавуну виділяється окрім 12,7 кг. сірчистого газу і 14,5 кг пилових частинок, що визначають кількість з'єднань миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, пари ртуті і рідкісних металів, смоляних речовин і ціаністого водню.
Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повітря є ТЕС, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові і сажа заводи. Аерозольні частинки від цих джерел відрізняються великою різноманітністю хімічного складу. Частіше всього в їх складі виявляються з'єднання кремнію, кальцію і вуглецю, рідше - оксиди металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш'яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молібдену, а також азбест. Ще більша різноманітність властиво органічному пилу, включаючи аліфатичні і ароматичні вуглеводні, солі кислот. Вона утворюється при спалюванні залишкових нафтопродуктів, в процесі пиролиза на нафтопереробних, нафтохімічних і інших подібних підприємствах. Виробництво цементу і інших будівельних матеріалів також є джерелом забруднення атмосфери пилом. Основні технологічні процеси цих виробництв - подрібнення і хімічна обробка шихт, напівфабрикатів і одержуваних продуктів в потоках гарячих газів завжди супроводжуються викидами пилу і інших шкідливих речовин в атмосферу. До атмосферних забруднювачів відносяться вуглеводні - насичені і ненасичені, включаючи від 1 до 13 атомів вуглецю. Вони піддаються різним перетворенням, окисленню, полімеризації, взаємодіючи з іншими атмосферними забруднювачами після збудження сонячною радіацією. В результаті цих реакцій утворюються перекисні з'єднання, вільні радикали, з'єднання вуглеводнів з оксидами азоту і сірки часто у вигляді аерозольних частинок. За деяких погодних умов можуть утворюватися особливо великі скупчення шкідливих газоподібних і аерозольних домішок в приземному шарі повітря.
Звичайно це відбувається в тих випадках, коли в шарі повітря безпосередньо над джерелами газопилової емісії існує інверсія - розташування шару більш холодного повітря під теплим, що перешкоджає повітряним масам і затримує перенесення домішок вгору. В результаті шкідливі викиди зусереджуються під шаром інверсії, зміст їх у землі різко зростає, що стає однією з причин освіти раніше невідомого в природі фотохімічного туману.
Фотохімічний туман (смог). Фотохімічний туман є багатокомпонентною сумішшю газів і аерозольних частинок первинного і вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту і сірки, численні органічні сполуки перекисної природи, звані в сукупності фотооксидантами. Фотохімічний зміг виникає в результаті фотохімічних реакцій за певних умов: наявності в атмосфері високої концентрації оксидів азоту, вуглеводнів і інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації і безвітря або дуже слабого обміну повітря в приземному шарі при могутній і в течію не менше діб підвищеної інверсії. Стійка безвітряна погода, звичайно що супроводжується інверсіями, необхідна для створення високої концентрації реагуючих речовин.
Такі умови створюються частіше в червні-вересні і рідше взимку. При тривалій ясній погоді сонячна радіація викликає розщеплювання молекул діоксиду азоту з утворенням оксиду азоту і атомарного кисню. Атомарний кисень з молекулярним киснем дають озон. Здавалося б, останній, окисляючи оксид азоту, повинен знову перетворюються в молекулярний кисень, а оксид азоту - в діоксид. Але цього не відбувається. Оксид азоту вступає в реакції з олефінами вихлопних газів, які при цьому розщеплюються по подвійному зв'язку і утворюють осколки молекул і надлишок озону. В результаті тривалої дисоціації нові маси діоксиду азоту розщепплюются і дають додаткові кількості озону. Виникає циклічна реакція, у результаті якій в атмосфері поступово нагромаджується озон. Цей процес в нічний час припиняється. У свою чергу озон вступає в реакцію з олефінами. В атмосфері концентруються різні перекиси, які в сумі і утворюють характерні для фотохімічного туману оксиданти. Останні є джерелом так званих вільних радикалів, відмінних особливій реакційній властивості. Такі зможи - нерідке явище над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком і іншими містами Європи і Америки. По своїй фізіологічній дії на організм людини вони украй небезпечні для дихальної і кровоносної системи і часто бувають причиною передчасної смерті міських жителів з ослабленим здоров'ям.
Всяке водоймище або водне джерело пов'язано з оточуючою його зовнішнім середовищем. На нього роблять вплив умови формування поверхневого або підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове і комунальне будівництво, транспорт, господарська і побутова діяльність людини. Результатом цих впливів є той, що привніс у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, погіршуючи якість води. Забруднення, що поступають у водне середовище, класифікують по різному, залежно від підходів, критеріїв і задач. Так, звичайно виділяють хімічне, фізичне і біологічні забруднення. Хімічне забруднення є зміною природних хімічних властивостей вода за рахунок збільшення вмісту в ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, луги, глинисті частинки), так і органічної природи (нафта і нафтопродукти, органічні залишки, поверхнево активні речовини, пестициди).
Нафта і нафтопродукти є найпоширенішими забруднюючими речовинами в Світовому океані. До початку 80-их років в океан щорічно поступало близько 6 млн.т. нафти, що складало 0,23% світової здобичі. Найбільші втрати нафти пов'язані з її транспортуванням з районів здобичі. Аварійні ситуації, злив за борт танкерами промивальних і баластних вод, - вся ця обумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. В період за 1962-79 роки в результаті аварій в морське середовище поступило близько 2 млн. т. нафти. За останні 30 років, починаючи з 1964 роком, пробурена близько 2000 свердловин в Світовому океані, з них тільки в Північному морі 1000 і 350 промислових свердловин обладнано. Через незначні витоки щорічно втрачається 0,1 млн.т. нафти. Великі маси нафти поступають в моря по річках, з побутовими і зливовими стоками.
Ґрунтовий покрив Землі є найважливішим компонентом біосфери Землі. Саме ґрунтова оболонка визначає багато процесів, що відбуваються в біосфері.
Найважливіше значення ґрунтів полягає в акумуляції органічної речовини, різних хімічних елементів, а також енергії. Ґрунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника і нейтралізатора різних забруднень. Якщо ця ланка біосфери буде зруйнована, то функціонування біосфери, що склалося, необоротно порушиться. Саме тому надзвичайно важливо вивчення глобального біохімічного значення ґрунтового покриву, його сучасного стану і зміни під впливом антропогенної діяльності. Одним з видів антропогенної дії є забруднення пестицидами.
Охорона природи - задача нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, загрожуюче навколишнє середовище, але дотепер багато хто з нас вважає їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і вважає, що ми ще встигнемо справитися зі всіма утрудненнями, що виявилися .
Проте дія людини на оточуючу середовище прийняла загрожуючі масштаби. Щоб в корені поліпшити положення, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії. Відповідальна і дієва політика по відношенню до навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасний стан середовища, обгрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних чинників, якщо розробить нові методи зменшення і запобігання шкоди, що наноситься Природі Людиною.
4. Характеристика новітніх галузей екології
Термін екологія (экос - будинок, логос - навчання, гр.) в науку ввів німецький біолог Ернест Геккель (рис.1.1). В 1866 році в роботі "Загальна морфологія організмів" він писав: “...сума знань, що відносяться до економіки природи: вивченню всієї сукупності взаємостосунків тварини з оточуючою його середовищем, як органічним, так і неорганічним, і, перш за все – його дружніх або ворожих відносин з тими тваринами і рослинами, з якими він прямо або побічно вступає в контакт" .
Це визначення утримує екологію в рамках біологічних наук. В подальшому, зміст поняття екології багато разів розширявся. Під нею стали розуміти науку, вивчаюче середовище незаселеного всіх живих істот, включаючи людину. Здавалося б, доречно обмежити зміст екології лише природним середовищем. Проте, впливаючи на природне середовище і змінюючи її, людина тим самим міняє умови існування не тільки рослин і тварин, але і самого себе, того суспільства, яке потрапляє під дію цього виробництва і природи, і створених їм змін. Тому правомірно розглядати все оточуючу людину середовище. І не тільки природну, але також соціальну і виробничу, деколи від природи ґрунтовно відірвану. Оскільки взаємодія організмів між собою і оточуючої їх середовищем завжди системно, тобто завжди реалізується у формі деяких систем взаємозв'язків, що підтримуються обміном речовини, енергії і інформації, основним об'єктом дослідження екології є екосистеми. Найкрупнішою в ієрархії екосистем є біосфера. Вчення про біосферу - це обширна область знання про функціонування і розвиток біосфери, включаючи цілий ряд наукових напрямів природничонаукового і суспільного профілю. Вчення про біосферу у тому числі включає загальну екологію, яка складається з чотирьох основних розділів: біоекології, геоекології, екології людини і прикладної екології (рис.1.2).
Біоекологія складається з екологій природних біологічних систем: особин, видів (аутоекологія ), популяцій і співтовариств (синекологія ) і екології біоценозів. Ще один підрозділ біоекології складає еволюційна екологія, що розглядає екологічні аспекти еволюції.
Геоекологія вивчає біосферні оболонки Землі, у тому числі підземну гідросферу, як компоненти навколишнього середовища, мінеральну основу біосфери і що відбуваються в них зміни під впливом природних і техногенних процесів. Геоекологічні дослідження носять комплексний характер і включають вивчення ландшафтів, ґрунтів, поверхневих і підземних вод, гірських порід, повітря, рослинного покриву. Геоекологія, таким чином, вимагає інтеграції геології і географії, ґрунтознавства і геохімії, гідрогеології і гідрології, гірських наук в єдину систему знань про геологічне і географічне середовища як єдиному геоекологічному середовищу.
Екологія людини - комплекс дисциплін, що досліджують взаємодію людини як біологічної особини (біоекологія людини) і особи з оточуючою його природним, соціальним і культурним середовищами. Здоров'я людей пов'язано з екологічною обстановкою і способом життя (медична екологія), на людину робить вплив середовище моралі, переконань, традицій і важко уловимій духовності (екологія духу).
Прикладна екологія представлена комплексом дисциплін, пов'язаних з різними областями людської діяльності і взаємостосунків між людиною і природою. Вона досліджує механізми техногенних і антропогенних дій на екосистеми, формує екологічні критерії і нормативи в промисловості, транспорті і сільському господарстві (екологія природно-технічних геосистеми (ПТГС) і сільськогосподарська екологія). Інженерна екологія вивчає закони формування техносфери і способи інженерного захисту природного середовища. Екологічний менеджмент вивчає управління взаємодією суспільства і природи на основі використовування економічних, адміністративних, соціальних, технологічних і інформаційних чинників з метою досягнення планованої якості (стани) навколишнього середовища. Екологічна освіта формує екологічне мислення, під яким розуміється стан людського пізнання і моральності, що забезпечує аналіз і подальший синтез взаємозв'язаних природних і техногенних об'єктів і процесів, як основу прогнозування їх розвитку і пріоритетного вибору оптимальних в екологічному відношенні рішень і дій.
Таким чином, в останні десятиріччя екологія фактично вийшла за рамки тільки біології і переживає колосальний розвиток в різних напрямах. Хіба що інформатика випробовує аналогічний бурхливий розвиток і на наших очах відбувається інформатизація. Інформатика теж вийшла за рамки тільки однієї науки - математики. Сучасна екологія не тільки вивчає закони функціонування природних і техногенних систем, але і шукає шляху гармонійного взаємовідношення природи і суспільства. Від характеру якого залежить не тільки здоров'я людей і їх економічне процвітання, але і збереження людини як біологічного вигляду. Рішення екологічних проблем вимагає величезної роботи у всіх областях науки і техніки. Тому ідеї і проблеми екології всемірно проникають в інші наукові дисципліни і упроваджуються в суспільний розвиток. Цей процес називається екологізацією. Нижче наведені приклади різних визначень терміну екологія, які в єстві показують різні вектори її розвитку:
1) одна з біологічних наук, вивчаюча живі системи в їх взаємодії з середовищем незаселеного;
2) комплексна наука, що синтезує дані природних і суспільних наук про природу і взаємодію суспільства і природи;
3) особливий загальнонауковий підхід до дослідження проблем взаємодії організмів, біосистем і середовища (екологічний підхід);
4) сукупність наукових і практичних проблем взаємостосунків людини і природи (екологічні проблеми).
5) наука, що вивчає загальні закони функціонування екосистем різного порядку.
В більшу узагальненому значенні, під екологією розуміється область знань, розглядаючи сукупність природних об'єктів, явищ і процесів, по відношенню до об'єкту або суб'єкта, що приймається за центральний об'єкт цієї сукупності. Цим центральним об'єктом може бути той або інший вид рослини або тварини, популяція (співтовариство організмів одного вигляду, що мешкають в межах єдиного ареалу) або людина, як один з видів живих істот мешкають на Землі і при цьому надаючи дію на її природу незрівнянно більше, ніж будь-який інший вигляд або популяція, або яке те виробництво.
Сучасна екологія, таким чином, є значним циклом знань, що увібрала в себе розділи біології, географії, геології, хімії, фізики, соціології, психології, культурології, економіки, педагогіки і технічних наук. Звідси витікає різноманіття об'єктів, методів і засобів екологічних досліджень, багато хто з яких виявляється запозичені з суміжних областей знань. Відносно екології людини - це медицина, біологія, психологія, санітарія і гігієна, гігієна навколишнього середовища, соціологія і демографія, біохімія і, звичайно ж, комплексний моніторинг здоров'я людей певного регіону, адміністративної території, пов'язаної з тим або іншим виробництвом. Все це має пряме відношення до екології взагалі і екології людини, зокрема. В якому то значенні, роки навчання - теж процес екологічний. Тому що на всьому протязі цього нелегкого шляху пізнання нового, кожний із студентів є якимсь центром, до якого сходяться знання, від Вашої реакції і дій залежать результати навчання, а в широкому перспективному плані - рівень благополуччя Вас, Вашої сім'ї і близьких.
5. Охорона екосистем. Національні парки, заповідники, заказники, пам’ятки природи, екологічні стежки
У 1992 році в Україні було прийнято Закон “Про природно-заповідний фонд України”, у 1994 році -- Програму перспективного розвитку заповідної справи в Україні. В них подано класифікацію об’єктів природно-заповідного фонду як національного надбання, визначена соціальна, економічна, екологічна роль природоохоронних комплексів у державі. В заповідних територіях зберігаються генофонд( сукупність усіх генів однієї популяції або виду організмів ) рослин і тварин , типові та унікальні ландшафти , здійснюється моніторинг (спостереження, оцінка і прогноз стану ) навколишнього природного середовища.
Природні заповідники – це науково-дослідні установи, в яких охороняються типові або унікальні для даної території чи акваторії природні комплекси. Вони повністю виключаються з господарського використання. Основним їх завданням є збереження природних комплексів, вивчення стану її компонентів, протікання природних процесів і явищ, спостереження за станом навколишнього природного середовища, розробка рекомендацій з охорони природи, поширення природоохоронних знань, екологічне і естетичне виховання громадян.
На територіях природних заповідників забороняється:
будівництво споруд, шляхів сполучення, об’єктів транспорту і зв’язку, не пов’язаних з діяльністю природних заповідників, розведення вогнищ, улаштування місць відпочинку, стоянок транспорту, а також проїзд і прохід сторонніх осіб, прогін домашніх тварин, пересування механічних транспортних засобів за винятком шляхів загального користування, лісосплавів, проліт літаків та вертольотів нижче 2 000 м. над землею;
геологорозвідувальні роботи, розробка корисних копалин, руйнування геологічних відслонень, порушення ґрунтового покриву та гідрологічного режиму, застосування хімічних засобів, усі види лісокористування, заготівля кормових трав, лікарських та інших рослин, квітів, насіння, очерету, випасання худоби, вилов і знищення звірів і птахів, порушення умов їх оселення, гніздування;
мисливство, рибальство, інтродукція (переселення) нових видів тварин і рослин, збирання колекційних та інших матеріалів за винятком матеріалів, необхідних для виконання наукових досліджень.
У природному заповіднику допускається:
виконання відновлювальних робіт на землях з порушеними корінними природними комплексами, а також здійснення заходів щодо запобігання змінам природних комплексів заповідника внаслідок антропогенного впливу;
здійснення протипожежних та санітарних заходів, якими не порушується режим заповідника; виконання науково-дослідних робіт із збиранням колекцій, стаціонарні дослідження на обладнаних ділянках, природоохоронна освітня і виховна діяльність.
В Україні створено 12 природних заповідників.
Біосферні заповідники—це природоохоронні науково-дослідні установи міжнародного значення. Вони створюються для збереження в природному стані типових природних комплексів біосфери, вивчення навколишнього природного середовища, його змін під дією антропогенних чинників. Біосферні заповідники створюють на базі природних заповідників, національних природних парків з включенням до їх складу територій та об’єктів природно - заповідного фонду інших категорій та земель.
Для біосферних заповідників установлюється диференціальний режим охорони. Згідно із завданням охорон виділяють такі зони:
заповідна, яка призначена для збереження і відновлення найбільш цінних природних та мінімально порушених антропогенними чинниками природних комплексів, генофонду рослинності та тваринного світу;
буферна, яка виділяється з метою запобігання негативному впливу на заповідну зону господарської діяльності на прилеглих територіях;
антропогенних ландшафтів, що об’єднує територію земле-, лісо-, водокористуванням, поселеннями, рекреацією та іншими видами господарської діяльності.
У біосферних заповідниках можуть виділятися також території регульованого заповідного режиму (регіональні ландшафтні парки, заказники, заповідні урочища).
Важливо, що наукові дослідження, спостереження за станом навколишнього природного середовища та інша діяльність біосферних заповідників здійснюється на міжнародному рівні. До біосферних заповідників в Україні належать Асканія - Нова, Чорноморський, Карпатський.
Природні національні парки є природоохоронними, рекреаційними, культурно-освітніми, науково - дослідними установами загальнодержавного значення, що створюються з метою збереження, відтворення і ефективного використання природних комплексів та об’єктів, які мають особливу природоохоронну, оздоровчу, історико - культурно, наукову, освітню і естетичну цінність.
На території природних національних парків залежно від особливостей природних комплексів та об’єктів встановлюють диференційований режим щодо їх охорони. З цією метою виділяють такі зони:
заповідна, в якій охороняються та відновлюються найцінніші природні комплекси;
регульованої реакції, де здійснюються відпочинок та оздоровлення людей; огляд особливо мальовничих і пам’ятних мість; дозволяється влаштування туристських маршрутів і екологічних стежок; забороняються рубки лісу, промислове рибальство і мисливство;
стаціонарної реакції, де розміщуються готелі, кемпінги;
господарська, в якій знаходяться пункти, землі, що включені до парку, на яких господарська діяльність здійснюється з додержанням загальних вимог щодо охорони навколишнього природного середовища.
Природними національними парками в Україні є Карпатський, Шацький, Азово - Сиваський, Синевір, Витжницький.
Заказники – це природні території (чи акваторії), в яких зберігаються і відтворюються природні комплекси або їх компоненти. Земельні ділянки заказників не вилучаються у користувачів. Залежно від мети і режиму охорони організовуються лісові, зоологічні, гідрологічні, геологічні ландшафтні заказники.
Пам’ятниками природи оголошуються окремі унікальні природні утворення, що мають особливе природоохоронне, наукове, естетичне та пізнавальне значення з метою збереження їх у природному стані. У межах пам’яток природи забороняється діяльність, яка загрожує їх збереження або призводить до зміни їх первісного стану.
Заповідними урочищами оголошуються лісові, степові, болотяні та інші ландшафти, які мають важливе наукове, природоохоронне і естетичне значення для збереження їх у природному стані. В межах заповідних урочищ забороняється будь - яка діяльність, що порушує природні процеси.
Ботанічні сади створюються з метою збереження, вивчення, акліматизації, розмноження та господарського використання рідкісних і типових видів місцевої і світової флори. В ботанічних садах залежно від режиму охорони можуть бути виділені зони: експозиційні (відвідування якої регулюється); наукова (на якій розташовуються колекції, експериментальні ділянки); заповідна (де проводяться наукові спостереження).
Відомими в Україні ботанічними садами є Нікітський, Центральний Національної академії наук (Київ), а також сади Дніпропетровського, Львівського, Харківського, Чернівецького університетів.
Дендрологічні парки – це установи, де зберігаються і вивчаються у спеціально створених умовах різноманітні види дерев і чагарників та їх композиції з метою наукового, культурного, рекреаційного та іншого використання. Відомими дендрологічними парками є Софіївка (Черкаська область), Олександрія (Київська область), Тростянецький (Чернігівська область), Веселі Боковеньки (Кіровоградська область) та ін.
Зоологічні парки – це природоохоронні культурно - освітні установи, які створюються для організації екологічної освітньо - виховної роботи, створення експозиційно рідкісних, екзотичних та місцевих видів тварин, збереження їх генофонду, вивчення дикої фауни та розробки наукових основ розведення у неволі диких тварин.
На території зоологічних парків виділяють зони: експозиційну (в якій утримуються тварини з культурно - пізнавальною метою); наукову (де проводяться науково - дослідна робота та відвідування); рекреаційну (в якій організовується відпочинок відвідувачів); господарську (з господарськими об’єктами).
Парками - пам’ятниками садово - паркового мистецтва оголошуються найбільш визначні та цінні зразки паркового будівництва для охорони та використання їх естетичних, виховних, наукових, природоохоронних та оздоровчих цілях.
Оголошення парків - пам’яток садово - паркового мистецтва провадиться з вилученням або без вилучення земельних ділянок, водних та інших природних об’єктів у їх власників та користувачів.
На їх території можуть провадитись наукові дослідження, моніторинг навколишнього природного середовища, екскурсії та відпочинок населення, догляд за насадженнями, вживаються заходи щодо запобігання самосівів, збереження деревних, чагарникових і квіткових рослин.
В Україні заповідано близько 300 тис. гектарів болотних ландшафтів. Місця зростання лікарських рослин охороняються на 150 тис. гектарів. Місця гніздування водоплавних птахів охороняються в Тендрівській, Ягорлицькій, Сиваській затоках, дельті Дунаю тощо. Природні ландшафти охороняються в усіх природних зонах рівнинної частини України, Кримських горах та Українських Карпатах. Охороняються також ділянки акваторій Чорного та Азовського морів та ін.
Україні треба збільшити площі природно - заповідних комплексів, що сприятиме геоекологічній рівновазі на території всієї країни. Необхідно спочатку збільшити площі природно- заповідного фонду до 4-5, місцями – 10% території. Це стосується передусім територій біосферних заповідників, природних національних парків, природних заповідників. Збільшити мережу заповідних комплексів можна за рахунок ділянок, які найменше змінені господарською діяльністю, або територій, на яких трапляються види рослин і тварин, що занесені до Червоної книги.
У державі має бути резерв територій і акваторій, які за своїми природоохоронними, ландшафтними, естетичними, природно- історичними особливостями можуть претендувати на заповідання. Для того щоб мати детальні і достовірні дані про наявний та перспективний обсяг природоохоронних комплексів в Україні, потрібно скласти державний кадастр (систематичне зведення відомостей про географічні об’єкти) природно- заповідного фонду.
Література
1. «Вплив атмосферного забруднення на властивості грунтів» - М.: МГУ, 1990.
2. Державний доклад «Про санітарно-епідеміологічну обстановку в Республіці Адигея в 1994 році» - Майкоп: Комітет Госсанепіднадзора РА, 1995.
3. Добровольській Р. В., Грішина Л. А. «Охорона грунтів» - М.: МГУ, 1985.
4. Ільін В. Би. «Важкі метали в системі грунт-рослина - Новосибірськ: Наука, 1991.
5. Круглов Ю. В. «Мікрофлора грунту і пестициди» - М.: Агропроміздат, 1991.
6. Реуце Н., Кирста З. «Боротьба із забрудненням грунту» - М.: Агропроміздат, 1986.
7. Соколова Т. А., Дронова Т. Я. «Зміна грунтів під впливом кислотних випадань» - М.: МГУ, 1993.
8. Е. А. Кріксунов, В.В. Пасічник, А.П. Сидорин «Екологія»
9. Видавничий будинок «Дрохва» 1995
10. Р. А. Богдановский «Хімічна екологія» Видавництво Московського університету 1994
11. Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин «Екологія людини» ММП «Екоцентр», КРУК 1994