Антропогенное загрязнение биосферы

Современный человек возник более сорока тысяч лет назад, но активно загрязнять природу он стал гораздо позже — с тех пор, как научился добывать огонь и плавить металл. Примерно две тысячи лет назад антропогенное загрязнение стало заметно в масштабах северного полушария. Индустриальная революция вывела этот процесс на глобальный уровень, поскольку концентрация людей в городах начала резко возрастать, что вызвало повышенный расход топлива (уголь, затем газ и нефть). Продукты сжигания ископаемого топлива загрязнили воздух, а органические отходы городов — реки. Это в свою очередь породило болезни у людей, стало причиной гибели рыбы и другой живности в водоемах.

В отличие от естественного загрязнения окружающей среды, например, в результате вулканического извержения, лесных пожаров, падения метеоритов и т.п., объем которого которое более-менее стабилен во времени, антропогенное — приобретает все больший размах. В современное время пресс человечества на окружающую среду резко вырос. Строятся города, огромные пространства в сельской местности занимаются техническими монокультурами, уничтожаются леса и болота. Уменьшается биологическое разнообразие естественной среды. Редуценты не в состоянии полностью переработать отходы, вырабатываемые человеческим обществом. Положение усугубляют промышленные производства, создающие огромное количество веществ, которые невозможно разрушить биологическими агентами (микроорганизмами). Например, многие пластмассы не разлагаются в течение сотни и более лет. Каждое предприятие (горнодобывающее, промышленное, транспортное, энергетическое, сельскохозяйственное, коммунальное и т. д.) вовлекает в свою производственную сферу сырье и природные ресурсы, а возвращает в окружающую природную среду лишь отходы производственных процессов.

Типология антропогенного загрязнения

По природе факторов

химическое (или ингредиентное),

физическое (или параметрическое), связанное с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды (шумовое, электромагнитное, ионизирующее и т.д.)

биологическое, включающее микробиологическое (бактериями и вирусами — возбудителями болезней, носящих характер эпидемий) и макробиологическое (животными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными в новые экосистемы).

По масштабам

локальное

региональное

глобальное

По происхождению загрязнителя

Количественное загрязнение окружающей среды возникает в результате возвращения в нее тех веществ и соединений, которые встречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших количествах (соединения железа, древесина и т.д.)

Качественное загрязнение окружающей среды связано с поступлением в нее неизвестных природе веществ и соединений, создаваемых химией органического синтеза (пластмассы, химические волокна, резина и т.д.)

По объектам загрязнения

загрязенение атмосферы

загрязенение гидросферы

загрязенение литосферы

Загрязнение атмосферы

Загрязнение атмосферы, вызванное деятельностью человека, интенсивно изучается учеными и медиками, поскольку имеет сильный эффект на здоровье людей. Главные источники загрязнения атмосферы: ТЭС, металлургия, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, автомобильный транспорт. Аэрозольное загрязнение — это загрязнение атмосферы пылью и жидкими частицами.

Загрязнение гидросферы

Основные факторы, ухудшающие качество природных вод в результате хозяйственной деятельности людей:

Снижается pH пресных вод и увеличивается содержание в них сульфатов и нитратов в результате загрязнения серной и азотной кислотами из атмосферы.

Выбросы кислотных оксидов в атмосферу приводят к подкислению дождевой воды. Просачиваясь в нижние слои почвы, она лучше растворяет карбонатные породы. Это вызывает увеличение содержания в подземных и речных водах ионов кальция, магния и других, т.е. увеличивается жесткость воды.

Повышается содержание в природных водах фосфатов, нитратов, нитритов и аммонийного азота за счет сельскохозяйственных предприятий.

Возрастает содержание в природных водах ионов тяжелых металлов, прежде всего кадмия, ртути, мышьяка и цинка.

Растет содержание в водах органических соединений, прежде всего биологически стойких, в том числе синтетических ПАВ, иногда фиксируются канцерогенные и мутагенные вещества.

Катастрофически снижается содержание кислорода в природных водах, прежде всего в результате повышения его расхода на окислительные процессы, связанные с «цветением» водоемов, а также вследствие загрязнения поверхности вод нефтепродуктами.

При значительном уменьшении кислорода в воде развиваются восстановительные процессы, в частности сульфаты восстанавливаются до сероводорода.

Существует потенциальная опасность загрязнения природных вод радиоактивными изотопами химических элементов.

Загрязнение почв

Человек загрязняет в основном самый верхний, относительно тонкий, слой литосферы — почву. Почва — это плодородный слой, где производится большинство продуктов питания и сырья для него, поэтому он исключительно важен для человека. Стремясь повысить урожаи выращиваемых культур, человек широко применяет удобрения, пестициды, строит оросительные и осушительные системы. К канцерогенным соединениям, появление которых обусловлено неправильной химизацией сельского хозяйства, относятся га-нитрозосоединения.

Значительное загрязнение плодородного слоя почвы и отчуждение сельскохозяйственных земель вызывает складирование, захоронение промышленных и бытовых твердых отходов. Основная масса твердых отходов образуется на предприятиях отраслей:

горной и горно-химической промышленности (отвалы, шлаки, «хвосты»);

черной и цветной металлургии (шлаки, шламы, пыль и т. д.);

металлообрабатывающих отраслей (отходы, стружка, бракованные изделия);

лесной и деревообрабатывающей промышленности (отходы лесозаготовки, опилки, стружка);

энергетической — тепловые электростанции (зола, шлаки);

химической и смежных отраслей промышленности (шламы, фосфогипс, шлаки, стеклобой, пластмассы, резина и т. п.).

Постепенно растет содержание в бытовых отходах пластиков. При сжигании бытовых отходов, содержащих полимерные материалы, возможно образование весьма токсичных соединений, например диоксинов.

Пути решения проблемы антропогенного загрязнения

Переработка отходов

Рекультивация земель

Создание разного рода очистных сооружений

Применение малосернистого топлива

Уничтожение и переработка мусора

Строительство дымовых труб высотой 200-300 м и более

Уменьшение материалоемкости производства

Создание биоразлагаемых пластиков

Разработка и применение принципиально новой природоохранительной технологии производства

Переход к малоотходным и безотходным производственным процессам

Рациональное размещение «грязных» производств, оказывающих отрицательное воздействие на состояние окружающей среды