Безпека життєдіяльності



Сторінка14/17
Дата конвертації02.04.2017
Розмір1.43 Mb.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

3.5. Екологічна проблема


Екологічна проблема одна з глобальних проблем життєдіяльності людства, свідоцтвом чому є різке загострення суперечностей у відносинах між суспільством і природою, порушення природних процесів через надмірну антропогенну дію й непередбачувані небажані наслідки науково-технічного прогресу.

Непередбачувані небажані наслідки науково технічного прогресу. Стрімке зростання техніки в якісному і кількісному відношенні ознаменувало собою так званий період науково-технічної революції. У взаємодії суспільства і природи техніка грає, як правило, двояку роль. З одного боку, з її допомогою людина задовольняє багато своїх потреб, але з іншого - вона виявляється головною причиною змін, що відбуваються в природі (антропогенні зміни), які є небажаними для всіх мешканців біосфери.

Промислові підприємства змінюють майже всі компоненти природи (повітря, воду, ґрунт, рослинний і тваринний світ тощо). В біосферу (атмосфера, водойми і ґрунт) викидаються тверді промислові відходи, небезпечні стічні води, гази, різні за розмірами і хімічним складом аерозолі.

Атмосферні забруднення прискорюють руйнування будівельних матеріалів, гумових, металевих, тканинних і інших виробів. При відповідному складі і концентрації вони можуть стати причиною загибелі рослин і тварин. Найбільшого збитку ці складні за хімічним складом речовини завдають здоров'ю людей.

Зважений в повітрі пил адсорбує отруйні гази, утворює щільний токсичний туман (смог), який збільшує кількість опадів. Насичені сірчистими, азотними та іншими речовинами, ці опади утворюють агресивні кислоти. З цієї причини швидкість корозійного руйнування машин і устаткування у багато разів збільшується.

Виробничі стічні води підрозділяються на умовно чисті і брудні. Умовно чистими є води від охолоджування технологічного устаткування і апаратури. Ці води охолоджуються в заводських ставках або градирнях, очищуються від масел і важких забруднених частинок і потім повертаються у виробництво при обмеженому додаванні чистої води. Брудні стічні води різняться не лише на різних підприємствах, але і на одному підприємстві від різних цехів і ділянок.

Промислові тверді відходи окрім класифікації за токсичністю підрозділяються на металеві, неметалеві і комбіновані. До неметалевих відходів відносять хімічно інертні (відвали порожньої породи, зола тощо) і хімічно активні (пластмаси, гума тощо), до комбінованих - промислове і будівельне сміття.

Енергетичні забруднення навколишнього середовища включають промислові теплові викиди, а також всі види випромінювань і полів.

Теплове забруднення біосфери властиве більшою чи меншою мірою всім видам підприємств і виявляється у вигляді конвективного або радіаційного теплообміну між нагрітими викидами або нагрітими технологічними установками і навколишнім середовищем, що приводить до локального підвищення температури атмосфери, води або ґрунту. Особливо небажана дія теплових викидів на водоймища, оскільки це порушує водний екологічний режим.

Таким чином забруднення навколишнього середовища внаслідок діяльності людини відбувається в різних формах. Найбільш поширеними з них є: контамінація (насичення середовища інертними матеріалами); інтоксикація (насичення хімічно активними субстанціями); радіаційне забруднення (радіонуклідне забруднення); електромагнітна детеріорація; деструкція (порушення природних структур) тощо. Часто ці форми діють комплексно й спричинюють загрозливі порушення у природних процесах, що зрештою може призвести до повної деградації біосфери та загибелі всіх форм життя – біоциду.

Нині спостерігаються такі небезпечні глобальні тенденції як: забруднення ксенобіотиками; поява «озонових дір»; зміна складу атмосфери; посилення «парникового ефекту» й потепління клімату, що може спричинити танення полярного льоду й катастрофічне підвищення рівня Світового океану; кислотні опади; забруднення навколоземного космосу залишками космічних апаратів тощо.



Чотири інші небезпечні тенденції мають субглобальний масштаб: забруднення Світового океану нафтовою плівкою, що порушує енерго- і масообмін між гідросферою та атмосферою; скорочення озонового шару, який захищає життя на Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця; деградація лісів – головної «фабрики» кисню – як унаслідок їх вирубування (у тропічних країнах, що розвиваються, і в Російській Федерації), так і пошкодження кислотними дощами (у розвинених країнах). В окремих регіонах екологічна криза досягла рівня екологічного лиха. Так наприклад зона тривалого радіаційного забруднення в наслідок аварії на Чорнобильській АЕС поширюється на територію трьох країн) також умови життєдіяльності людей в більшості індустріальних агломерацій за багатьма параметрами мають ознаки пролонгованого екологічного лиха.

Парниковий ефект. Значного міжнародного наукового, політичного і зрештою економічного резонансу в останні десятиліття набула проблема глобальних змін клімату внаслідок накопичення в атмосфері вуглекислого газу і виникнення так званого «парникового ефекту». У загальних рисах його сутність полягає в тому, що енергія Сонця проникає крізь атмосферу, поглинається поверхнею Землі, перетворюється в теплову і виділяється у вигляді інфрачервоного випромінювання. Однак вуглекислий газ, на відміну від інших природних компонентів атмосфери, інфрачервоне випромінювання поглинає. При цьому він нагрівається і нагріває атмосферу. Тобто, чим більше в атмосфері вуглекислого газу, тим більше інфрачервоних променів буде поглинуто, тим теплішою вона стане. Температура і клімат, до якого пристосоване людство, забезпечується концентрацією вуглекислого газу в атмосфері на рівні 0,03%. В наш час людство збільшує концентрацію вуглекислого газу при вирубуванні лісів та використанні викопного палива, внаслідок чого концентрація вуглекислого газу за XX ст. зросла приблизно на 20%, що може призвести до потепління клімату. Якщо допустити збереження існуючих тенденцій, то до 2050 року концентрація вуглекислого газу в атмосфері подвоїться. Комп'ютерні моделі різних кліматичних параметрів показують, що це призведе до повсюдного потепління на 4,5 – 5,5°С. На перший погляд воно здається помірним. Але підвищення навколишньої температури на 4,5 – 5,5°С вище її піків, які досягають 38°С, може виявитись катастрофічним. Таке потепління викличе танення льодовиків, що спричинить підйом рівня Світового океану на 2 – 3 м. Це призведе до затоплення багатьох узбережних ділянок, де живуть мільйони людей. Вплив глобального потепління на опади і сільське господарство, вірогідно, виявиться ще сильнішим. Природні опади можуть скоротитися на 40%, літо стане більш спекотним, випаровування з поверхні Землі збільшиться, ґрунти пересохнуть.

Забруднення ксенобіотиками. Одним з великих недоліків багатьох діючих технологій полягає в тому, що вони засновані на процесах і речовинах, що є чужими для біосфери. У результаті неминуче виникають екологічні небезпеки у вигляді вогнищ забруднення ксенобіотиками (від грецького ксенос - чужий): радіоактивними речовинами, пестицидами і продуктами їх неповного розкладу, важкими металами (свинцем, кадмієм, ртуттю, нікелем тощо), іншими біологічно активними елементами (фтором, ванадієм, берилієм тощо).

У даний час науці відомо більше 10 млн. органічних сполук. Близько 100 тис. з них використовуються досить широко, і більше тисячі додаються до їх списку щороку. Деякі з них відомі як небезпечні токсиканти, мутагени, онкогени тощо. При накладенні дія їх, як правило, посилюється. Забруднення розповсюджується на безліч біологічних видів і помешкань, так що стає неможливим прослідкувати численні екологічні наслідки їх використання. Необхідно мати на увазі, що, не дивлячись на деякі відмінності в чутливості і реакції різних видів живої природи на ксенобіотики, в основі механізмів життєдіяльності лежать одні і ті ж клітинні структури і біохімічні механізми.

У процесі господарської діяльності біосфера збагачується металами в природі, що знаходяться в стані розсіювання. Локально виникають значні концентрації металів, неможливі для природних геохімічних процесів. При цьому об'єднуються метали, що знаходяться в природних умовах завжди роздільно.

Вільний стан більшості металів не типовий для біосфери, але в результаті технологічної обробки більшість їх переводиться в геохімічне нестійку форму, звичайно біологічно активну. В такому стані метали розсіваються в біосфері в результаті тертя, корозії, розпилювання, іноді цілком свідомо для досягнення певної мети - боротьби з бур'янами, руйнівниками органічних матеріалів, для формування штучних дощових хмар тощо. Надлишок таких речовин в біосфері несе загрозу украй не передбачуваних наслідків для всього живого на Землі.

Прояв дії ксенобіотиків завжди має певне запізнювання (лаг-період) і певну ієрархічність. Можна чітко розрізнити декілька рівнів реакції на ксенобіотики:


  • біохімічна і фізіологічна реакції (негайно або після недовгого терміну дії - до декількох годин);

  • анатомічні, морфологічні, біоритмічні і поведінкові відхилення (години - тижні);

  • популяційні - динамічні і хорологічні зміни ( місяці - роки);

  • ценотичні зміни (зміни складу, будови і функції біоценозів (роки - десятиліття);

  • еволюційні наслідки (десятиліття - тисячоліття).

Якщо початкові симптоми важко діагностувати, то результат останніх з перерахованих змін важко прогнозувати. Особливо невизначені еволюційні наслідки, які до того ж є необоротними.

Довготривала екологічна небезпека ксенобіотиків полягає в тому, що вони з розсіяного стану концентруються в біомасі, включаючи ту, яка служить їжею людині.

Розрізняють два механізми концентрації. Перший заснований на тому, що організми вибірково поглинають речовини з оточуючого їх середовища, наприклад, рослини з повітря і ґрунтового розчину. Цей механізм порівняно швидко «спрацьовує» і піддається прогнозу. Другий заснований на концентрації речовин за харчовими ланцюгами. При цьому концентруються лише ті ксенобіотики, які при потраплянні до організму слабко виводяться з нього і поволі розкладаються в біохімічних процесах. Прикладами подібних речовин можуть бути довгоживучі (з великим періодом напіврозпаду) радіоактивні ізотопи, важкі елементи (ртуть, нікель, кадмій), деякі пестициди і продукти їх неповного розкладання (хлормістячі органічні речовини, зокрема ДЦТ і його аналоги). Додатковою умовою є наявність великої кількості ланок в харчовому ланцюзі. На найбільшу небезпеку наражаються ті популяції, які замикають харчовий ланцюг, оскільки у багатьох випадках концентрація ксенобіотика (з розрахунку на біомасу) збільшується на порядок з просуванням на одну ланку. Хижі птахи, наприклад, замикають довгі (до 7 - 9 ланок) харчові ланцюги. Зникнення без видимих причин хижаків є індикатором метаболічних отрут в навколишньому середовищі, здатних до біоакумуляції. Цей механізм працює повільніше ніж перший, але він невідворотний.

Концентрація ксенобіотиків приводить до вимирання деяких популяцій, спрощення біоценозів з втратою їх стійкості, а в деяких випадках являє пряму небезпеку для людини. Доводиться збільшувати коефіцієнт безпеки в 104 раз по відношенню до норм, встановлених на основі уявлень про пасивне розбавлення ксенобіотиків.

Антропогенні забруднення є могутнім чинником еволюції видів і екосистем. Прикладом подібного впливу є той факт, що число стійких до інсектицидів видів комах, що завдають збитку здоров'ю і господарській діяльності людини, постійно зростає. Постійна боротьба з новими хворобами сільськогосподарських культур, домашніх тварин і, нарешті, людини ще більш драматична за своїми наслідками: вона відволікає все більше ресурсів і, як правило, не досягає остаточних цілей. Комахи - «шкідники» і збудники інфекційних хвороб за порівняно короткі терміни можуть адаптуватися до нових для них чинників. В той же час для птахів, тварин і людини навантаження ксенобіотиків дуже швидко зростає, щоб можна було сподіватися на аналогічні процеси адаптації. Тому механізм природного відбору, елімінація непристосованих особин, сприймається в цьому випадку як екологічна катастрофа. Таким чином, при всій невизначеності наслідків насичення біосфери ксенобіотиками один результат, безумовно, можна передбачити: втрата видів і зменшення біологічної різноманітності продовжуватиметься.

У масштабах геологічного часу зростання антропогенного навантаження на біосферу в даний час можна вважати початком катастрофи, аналогічної відзначеним неодноразово в палеонтологічному літописі. При цьому еволюційне значення минулих катастроф полягає і в тому, що вимирали сильно спеціалізовані види, а зберігалися універсальні, значно примітивніші, які в екологічних нішах, що звільнилися, бурхливо еволюціонували. Катастрофи тим самим сприяли появі прогресивних і універсальних за пристосованістю гілок органічного світу.

Таким чином, роль екологічних катастроф в еволюції неоднозначна, і цей факт необхідно враховувати при прогнозуванні довготривалих наслідків антропогенного впливу.

Порушення озонового шару «Озонові діри». Ультрафіолетове випромінювання (компонент сонячного випромінювання) проникає крізь атмосферу, поглинається тканинами живих організмів і викликає руйнування молекул білка та ДНК. Все живе на Землі захищено від агресивного впливу ультрафіолетового випромінювання шаром озону в стратосфері на висоті 25 км від поверхні планети. Цей шар зазвичай називають озоновим екраном. Деякі антропогенні забруднювачі його руйнують. За оцінками спеціалістів, озоновий шар суттєво зменшився за останні десятиріччя, а над полярними шапками виникли так звані озонові діри. Крім збільшення ризику ракових захворювань, зменшення озонового шару навіть на 1% може, за даними ООН, призвести до того, що 100 тисяч осіб осліпне від катаракти.

Серйозну загрозу озоновому шару становлять хлорфторвуглеводні (фреони). Вони використовуються як холодоагенти в холодильниках, кондиціонерах повітря і теплових насосах. Фреони використовують також: для очищення електронних пристроїв і виготовлення твердих полістиролових ізоляційних матеріалів, і, нарешті, в деяких країнах їх використовують як носії в аерозольних балончиках.

Загальновідомо, що Сонячна радіація справляє величезний вплив на людське життя. Знаходячись на сонці, людина відчуває себе здоровою, підвищується рівень циркуляції крові, з'являється відчуття бадьорості. Сонце корисне для кісток, зубів і гормональної системи людини. Під впливом сонця виробляється вітамін Д. В деяких випадках сонце допомагає позбавитися від хвороб шкіри. Найактивнішою в біологічному відношенні є ультрафіолетова частина (5%) сонячного спектру.

Інтенсивність ультрафіолетового випромінювання у поверхні Землі залежить від широти місця, пори року, погоди, ступеня прозорості атмосфери. При хмарній погоді інтенсивність ультрафіолетового випромінювання біля поверхні Землі може знижуватися до 80%; за рахунок запиленості ця втрата складає 11 - 50%. Рівень ультрафіолетового випромінювання у різних районах землі такий: в містах низький через забруднення повітря, на пляжі віддзеркалення від піску становить від 9% до 17%, від води - 5%, в горах - зростання потужності ультрафіолетового випромінювання на 15% на кожні 1000 м підйому, на снігу — посилення на 85%, в регіонах «озонових дір» ультрафіолетове випромінювання може бути небезпечним.

При зменшенні озонового шару небезпечним для шкіри ультрафіолетове випромінювання робить висока енергія. Воно проникає в шкіру і руйнує біохімічні структури. Сонце випромінює три види ультрафіолетового проміння (описані нижче в порядку зростання руйнівної дії):

Ультрафіолетове А-проміння - проникають глибоко в шкіру, знижуючи її еластичність і пружність, викликаючи передчасне старіння шкіри, що виражається в прискореному утворенні зморшок, пігментних плям і ластовинок, особливо у світловолосих і світлооких людей. Висока активність такого проміння провокує розвиток раку шкіри.

Ультрафіолетове В-проміння - можуть викликати опіки шкіри, є безпосередньою причиною виникнення раку шкіри.

Ультрафіолетове С-проміння - смертоносні для флори і фауни. Озоновий шар атмосфери, що оточує нашу землю, поглинає їх, захищаючи все живе від руйнівної дії цього проміння. Але, як відомо, озоновий шар атмосфери за останні десятиліття став менш потужним. Вчені прогнозують значне збільшення кількості захворювань раком шкіри.

У результаті негативної дії ультрафіолетового проміння з'являються так звані вільні радикали, які обумовлюють сонячний опік, і регенеруюча здатність клітин знижується. Наслідком стають не відразу видимі, але виникаючі надовго висихання і затвердіння тканин, передчасне утворення зморшок і, у гіршому разі, хворобливі зміни шкіри аж до раку.

Кислотні опади. Кислотними називають будь-які опади - дощі, тумани, сніг, - кислотність яких вища за нормальну. Дуже поширеним явищем є кислотні дощі. На значних територіях промислово розвинених країн випадають опади, кислотність яких перевищує нормальну в 10-1000 разів. Хімічний аналіз кислотних опадів вказує на присутність сірчаної та азотної кислот, які утворюються внаслідок з'єднання оксидів сірки та азоту з парами води. Кислотні опади пов'язані насамперед з роботою вугільних електростанцій, транспорту і промислових підприємств.

Кислотні опади негативно впливають майже на всі екосистеми. рН прісноводних озер, річок, ставків зазвичай складає 6-7, і організми адаптовані саме до цього рівня. Коли середовище водних екосистем підкислене, практично всі організми швидко вимирають, якщо не від прямого впливу іонів водню, то через неможливість розмноження організмів. Додаткові збитки виникають у зв'язку з тим, що кислотні опади, проходячи крізь ґрунт, здатні вимивати алюміній та важкі метали, які досить токсичні для тварин та рослин. Зокрема, алюміній викликає аномалії розвитку та загибель ембріонів риб.

Людство вже значною мірою усвідомило загрозу екологічної кризи. Цьому значною мірою сприяли Самміти Землі 1992 року в Ріо-де-Жанейро та 2002 року в Йоганнесбурзі, на яких було сформульовані базова положення концепції збалансованого розвитку. Створено відповідні наукові центри та інші організації на національному та світовому рівні, сформульовано наукові засади раціональної екологічної політики, досягнуто міжнародної домовленості з низки екологічних проблем (скорочення споживання викопного палива й перехід до екологічно безпечних джерел енергії, припинення випуску озоноруйнівних субстанцій, заборона на промисел китоподібних і деяких інших видів тварин тощо). Широкого розмаху набули міжнародні громадські рухи на захист природи, проти небезпечних технологій. Істотним елементом у системі заходів для подолання екологічної кризи визнано екологічне виховання населення.

1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка