Влияние деятельности человека на биосферу

Содержание

 

 

 

 

 

Введение

 

Человек, как и любой другой организм, с момента возникновения на Земле влиял на биосферу.

Последний этап начался примерно 250 лет назад. Источниками антропогенного воздействия на биосферу, а следовательно, и загрязнения являются промышленные предприятия, транспорт, сельское хозяйство, сфера потребления и быта — любая деятельность современного человека.

Выделяют следующие основные этапы  воздействия человека на окружающую среду:

• влияние на биосферу как биологического вида;
• сверхинтенсивная охота без изменения экологических систем в целом (в период становления человечества);
• изменение экосистем через естественно идущие процессы: пастьбу, усиление роста трав путем их выжигания ит.п.;
• усиление влияния путем распашки земель и вырубки лесов;
• глобальное изменение структурных компонентов наиболее крупных экосистем, биомов и биосферы в целом.

 

Влияние деятельности человека на биосферу

 

В условиях научно-технического прогресса взаимоотношения общества и биосферы существенно усложнились. Человек получил еще большую возможность влияния на ход естественных процессов как в пространстве, так и во времени. Научно-техническая революция создала огромные возможности для все большего использования природных ресурсов с целью удовлетворения постоянно растущих потребностей, т.е. загрязнения и разрушения биосферы.

Прогресс сопровождается поступлением в биосферу огромного количества загрязнений, нарушающих экологическое  равновесие. Еще В. И. Вернадский отмечал, что в XX в. производственная деятельность человека приобрела масштабы, сравнимые с геологическими преобразованиями. В настоящее время объем биомассы, воспроизводимой растительным и животным миром на суше и в океане, соизмерим с объемом жидких и твердых веществ, ежегодно перерабатываемых человечеством. Это означает, что все защитные мероприятия по предотвращению экологических катастроф могут оказаться совершенно бесполезными, поскольку время «срабатывания» природоохранных мер может оказаться существенно большим, нежели время разрушения природной среды.

В век научно-технической революции человечество начало осваивать почти все доступные ему возобновимые и невозобновимые природные ресурсы. При этом значительная часть невозобновимых ресурсов уже использована. Во многих странах некоторые возобновимые ресурсы (древесина, гидроэнергия, пресная вода) используются практически полностью. За вторую половину XX в. сырья добыто больше, чем за всю предыдущую историю человечества.

Несовершенство технологий не позволяет  полностью перерабатывать минеральное  сырье, большая часть которого возвращается в биосферу в виде отходов. По некоторым данным, годовая продукция составляет порядка 10% от используемого сырья.

В результате эксплуатации биологических  ресурсов человеком истреблены сотни  видов крупных млекопитающих, птиц. Неумеренная охота и борьба с  вредителями нарушили механизмы воспроизводства популяций и явились причинами исчезновения с лица земли многих видов.

Истребление лесов происходило  ради получения древесины. Утрачены многие формы растительности.

Рост промышленных предприятий, развитие всех видов транспорта, урбанизация влияют на процессы круговорота веществ в биосфере.

Воздействие на биосферу современного человека происходит по следующим основным направлениям:

• изменение структуры земной поверхности (распашка земель, горнодобыча, вырубка лесов, осушение болот, создание искусственных водоемов и водотоков и т. п.);
• изменение химического состава природной среды, круговорота и баланса веществ (изъятие и переработка полезных ископаемых, размещение отходов производства в отвалах, на полигонах, в атмосферном воздухе, водных объектах);
• изменение энергетического (в частности, теплового) баланса в пределах как отдельных регионов земного шара, так и на планетарном уровне;
• изменения в составе биоты (совокупности живых организмов) в результате истребления одних видов животных и растений, создания других видов (пород), перемещения их на новые места обитания (интродукция).

Наблюдается изменение исходного  естественного газового состава  атмосферы - уменьшение кислорода и существенное увеличение СО₂. Результат процесса возрастания содержания СО₂ в атмосфере - парниковый эффект. Промышленные предприятия выбрасывают в воздух миллионы тонн пыли, токсичных газов, золы. Все виды транспорта загрязняют вредными выбросами атмосферный воздух, водные объекты и почвы. В результате сельскохозяйственной деятельности человека происходит загрязнение почв и грунтовых вод гербицидами, ядохимикатами, минеральными удобрениями. При использовании пестицидов в широких масштабах нарушается общая структура биоценоза (происходит повышение численности вредителей), происходит накопление токсинов в пищевых продуктах, потребляемых человеком.

Добыча полезных ископаемых сопровождается нарушением ландшафтов, загрязнением буровыми растворами, образованием отвалов пустых пород, скрывающих под собой плодородные слои почв. Рост промышленности и урбанизация стали причинами загрязнения рек, озер и других континентальных водоемов промышленными и бытовыми стоками. Особую опасность для водных биоценозов представляют токсины, нефтепродукты, ПАВ, соли тяжелых металлов. Обилие органических веществ ведет к эвтрификации водоемов и гибели ценных видов рыб, ухудшению питьевых качеств воды. В результате снижения уровня биологической самоочистки вод часть загрязнений из пресноводных объектов попадает в моря и океаны. Ежегодно в воды Мирового океана попадает, до 10 млн. т нефти и нефтепродуктов, нарушая условия существования планктона и других гидробионтов.

Любая техногенная деятельность связана с вмешательством человека в естественные природные процессы и в первую очередь в круговороты углерода, азота, серы, фосфора, железа — важнейших биогенных (необходимых для жизни) химических элементов на нашей планете.

Все стадии антропогенного круговорота обуславливают его направленность против естественных биосферных процессов, т.е. влекут за собой нарастание энтропии, роста загрязнения окружающей среды. Это противоречие носит антагонистический характер в силу как духовно-нравственных (либерально-потребительское мировоззрение), так и чисто термодинамических (рассеяние энергии и понижение ее качества) причин.

Именно в этом следует  усматривать причину глобального  экологического кризиса современности. Частным следствием указанного антагонизма  является конфликт технических и  экологических требований, предъявляемых  всем техногенным материалам, невозможность одновременно полного удовлетворения тех и других. Отсюда следует и невозможность разрешения самого экологического кризиса одними техническими и технологическими приемами, без учета духовно-нравственного аспекта проблемы (религия, образование, законодательства).

Загрязнение биосферы техносферными  выбросами наносит колоссальный ущерб не только и не столько природным  экосистемам, но в первую очередь самой техносфере и обществу. Во всей силе проявляется принцип Ле Шателье-Брауна: «на всякое действие есть противодействие». Загрязнение, деградация и гибель экосистем наносят в первую очередь ущерб нравственный и эстетический: удушающая обстановка мегаполисов, агрессивная или в лучшем случае гомогенная визуальная среда, вид свалок и погибающих городских растений ведет к стрессовым ситуациям, разрушающе действует на психику.

 

 

Проблема городских  отходов

 

Рост городов и возрастающий при этом объем хозяйственной  и иной деятельности ведет к интенсивному накоплению отходов производства и  потребления.

Твердые отходы, поступающие в окружающую среду, подразделяют на сельскохозяйственные, промышленные и бытовые. Утилизация твердых бытовых отходов повсеместно  затруднена.

Возникающие вокруг городов свалки отходов, часто плохо организованные или просто «стихийные», являются источниками загрязнения атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и грунтовых вод.

Охрана городской среды от негативного  влияния отходов является наиболее острой экологической проблемой. Первостепенной задачей в решении этой проблемы является удаление и переработка твердых бытовых отходов (ТБО) от населения.

Источниками образования ТБО в  городах являются: жилые многоэтажные и индивидуальные дома, хозяйственные  учреждения, магазины, предприятия  общественного питания (столовые, кафе, рестораны), культурные заведения (театры, клубы, концертные залы), коммунальные службы (уборка улиц, парки, пляжи), учреждения (вузы, школы, детские сады, больницы, тюрьмы).

Нормы накопления отходов – это количество отходов, накопленное за определенный период времени (сутки, год) и отнесенное к расчетной единице (для жилого сектора - один человек, для гостиницы – одно место, для магазинов и складов – 1 м² торговой площади и т.д.). В таблице 1 приведены ориентировочные нормы накопления отходов для жилых зданий и объектов общественного назначения крупного города. В соответствии с СНиП 2.07.01-89* норма накопления общего количества бытовых отходов по городу с учетом общественных зданий составляет 0,28-0,30 т (1,4-1,5 м³) на человека.

На количество накопления ТБО влияют уровень благосостояния населения, степень благоустройства жилья, культура торговли, ассортимент товаров, степень развития общественного питания и прочее. Фактическое количество ТБО, приходящееся на одного человека в год, составляет в г. Москве 0,25 т (или 1 м³), в г. Омске - 0,22 т (или 0,9 м³), в среднем по России - 0,195 т, в развитых странах - от 0,365 до 1 т. Для крупных городов удельное количество отходов (т/человек в год) больше, чем для средних и малых.

Морфологический состав ТБО зависит от экономического состояния страны, времени года, климатической зоны, в которой расположен город.

Твердые бытовые отходы содержат до 30% пищевых отходов и, как следствие, имеют высокий процент влажности (35-60%). Отходы содержат до 68-80% органической (горючей, биоразлагаемой) фракции.

Таблица 1

Нормы ежегодного накопления ТБО для  объектов крупного города

Объект  образования отходов	Расчетная единица	Количество накопления ТБО в  год		Средняя плотность, кг/м3
		кг	м3
Жилые дома благоустроенные	На 1 чел.	190…225	0,9…1,0*	190…220
Жилые дома неблагоустроенные	На 1 чел.	300…450	1,1…1,5*	300
Гостиницы	На 1 место	120	0,7	170
Детские сады, ясли	На 1 место	95	0,4	240
Учебные заведения	На 1 участок	24	0,122	200
Театр, кинотеатр	На 1 место	30	0,2	150
Учреждения	На 1 сотрудника	40	0,22	180
Продовольственный магазин	На 1м2 торговой площади	160…250	0,8…1,5	160…190
Промтоварный магазин	На 1м2 торговой площади	80…200	0,5…1,3	150…160
Рынок	На 1м2 торговой площади	100…200	0,6…1,3	160…170
Санатории, пансионаты, дома отдыха	На 1 место	250	1,0	250
Вокзалы, автовокзалы, аэропорты	На 1м2 площади	125	0,5	250
Больницы	На 1 койку	228	0,69	330
Поликлиники	На 1 посещение	30	0,156	190

Примечание. * - нормы приведены по СНиП 2.07.01-89*.

 

Санитарно-бактериологические свойства твердых бытовых отходов При разложении ТБО выделяются гнилостные запахи и образуется фильтрат (жидкость). В среде ТБО наряду с сапрофитными развиваются патогенные микроорганизмы – возбудители гепатита, туберкулеза, дизентерии, аскаридоза, респираторных, аллергических, кожных и других заболеваний. Кроме патогенных микроорганизмов твердые бытовые отходы содержат яйца гельминтов (глистов). Разносчиками инфекции являются мухи, крысы, птицы, собаки и кошки. С пылью или фильтратом бактериальные загрязнители из ТБО попадают в воздух, воду и почву. Обеззараживание бытовых отходов происходит в процессе их переработки. Анаэробные условия (отсутствие кислорода) и температура выше 60⁰С губительны для патогенной микрофлоры.

Согласно ст. 13 закона «Об отходах  производства и потребления» территория города подлежит регулярной очистке от отходов.

 

 

 

 

 

Таблица. 2

Морфологический состав ТБО, % по массе

Компонент	Климатическая зона
	средняя	южная	северная
Пищевые отходы	35...45	40...49	32...39
Бумага, картон	32...35	22...30	26...35
Дерево	1...2	1...2	2...5
Черный металлолом	3...4	2...3	3...4
Цветной металлолом	0,5...1,5	0,5...1,5	0,5...1,5
Текстиль	3...5	3...5	4...6
Кости	1..2	1...2	1...2
Стекло	2...3	2...3	4...6
Кожа, резина	0,5...1	1	2...3
Камни, штукатурка	0,5...1	1	1...3
Пластмасса	3...4	3...6	3...4
Прочее	1...2	3...4	1...2
Отсев (менее 15 мм)	5...7	6...8	4...6