Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды - одна из важнейших проблем современного общества в эпоху развития научно-технического прогресса, сопровождающегося активным воздействием на природу.

Природные условия – совокупность объектов, явлений и факторов природной среды, имеющих существенное значение для материально-производственной деятельности человека, но непосредственно в нее не вовлекаемые (например, климат).

Природные ресурсы – природные объекты и явления, которые используются или могут быть использованы в будущем для удовлетворения материальных и других потребностей общества и общественного производства, способствующие воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человечества и повышения жизненного уровня.

Рациональное природопользование предполагает разумное освоение природных ресурсов, предотвращение возможных вредных последствий человеческой деятельности, поддержание и повышение продуктивности и привлекательности природных комплексов и отдельных природных объектов.

Природные ресурсы делятся на практически неисчерпаемые (энергия солнца, приливов и отливов, внутриземное тепло, атмосферный воздух, вода); возобновляемые ( почвенные, растительные, ресурсы животного мира) и невозобновляемые (полезные ископаемые, пространство обитания, энергия рек).

Возобновляемые природные ресурсы – природные ресурсы, способные к самовосстановлению в процессе круговорота веществ за сроки, соизмеримые с темпами хозяйственной деятельности человека. Рациональное использование возобновляемых природных ресурсов должно базироваться на принципах сбалансированного расходования и возобновления их, а также предусматривать их расширенное воспроизводство.

Невозобновимые природные ресурсы – часть исчерпаемых природных ресурсов, которые не обладают способностью к самовосстановлению за сроки, соизмеримые с темпами хозяйственной деятельности человека. Рациональное использование невозобновляемых природных ресурсов должно базироваться на комплексной и экономной их добыче и расходовании, утилизации отходов и т.д.

С точки зрения вовлечения в хозяйственную деятельность человека, природные ресурсы подразделяют на реальные и потенциальные. Первый вид ресурсов активно эксплуатируется, второй – может быть вовлечен в хозяйственный оборот.

По принадлежности к определенным компонентам природной среды выделяют отдельные виды природных ресурсов:

- биологические;

- экологические;

- геологические;

- климатические;

- водные;

- земельные;

- растительные;

- ресурсы животного мира;

- минеральные и др.

По ведущим признакам и характеру использования выделяют промышленные, сельскохозяйственные, энергетические, топливные. В непроизводственных сферах используются рекреационные, заповедные, ландшафтно-курортные, лечебные и др.

В настоящее время все более обостряется проблема истощения природных ресурсов. Истощение природно-ресурсного потенциала выражается в уменьшении запасов природных ресурсов до уровня, не отвечающего потребностям человечества, его техническим возможностям и нормам безопасности для природных систем.

Истощение природных ресурсов делает дальнейшую их разработку экономически и экологически нецелесообразной.

При расточительном, хищническом использовании некоторые виды возобновимых ресурсов могут исчезать, теряя способность к самовозобновлению. Например, пахотный горизонт почвы мощностью около 18 см при благоприятных условиях восстанавливается 7000 лет.

Интенсификация индустриального вмешательства в процессы природы, потребительское, утилитарное, хищнически истребительное отношение к природе, ее ресурсам и богатствам разрушает единство между человеческим обществом и природой.

Рост производства не может осуществляться за счет истощения природных ресурсов и загрязнения окружающей среды, так как от их состояния зависит не только развитие производства, но и существование жизни на Земле.

Рациональное природопользование предполагает выбор оптимального варианта достижения экологического, экономического и социального эффекта при использовании природных ресурсов.

Комплексное использование природных ресурсов предполагает использование безотходных и малоотходных технологий, повторное использование вторичных ресурсов. С точки зрения воспроизводственного аспекта, комплексное использование природных ресурсов включает широкий круг проблем.

2. Литосфера. Источники загрязнения литосферы

Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность литосферы.

Литосферой называют твердую оболочку Земли, состоящую из земной коры и слоя верхней мантии, подстилающего земную кору. Расстояние нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро.

Суша занимает 29,2%поверхности земного шара. Верхние слои литосферы называется почвой. Почвенный покров является важнейшим природным образованием и компонентом биосфера Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.кв.км, или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 10% суши, луга и пастбища - 25% суши. Плодородием почвы и климатическими условиями определяются возможность существования и развития экологических систем на Земле. К сожалению, из-за неправильной эксплуатации ежегодно теряется некоторая часть плодородных земель. Так, за последнее столетие в результате ускорения эрозии потеряно 2 млрд. гектаров плодородных земель, что составляет 27% от общей площади земель, используемых для сельского хозяйства.

Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых.

Источники загрязнение почвы могут быть классифицированы следующим образом.

Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т.п. Все это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например, хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества - диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов.

Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и растения. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых изделий в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых деталей, а при эксплуатации шин - изношенные и вышедшие из строя покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными проблемами, так как при этом часто происходит сильные пожары, которые очень трудно тушить. Степень утилизации изношенных шин не превышает 30% от общего их объема.

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями.

Сельское хозяйство. Загрязнение почвы в сельском хозяйстве происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных удобрений и ядохимикатов. Известно, что в составе некоторых ядохимикатов содержится ртуть.

3. Факторы влияющие на здоровье человека

Факторы, влияющие на здоровье людей, подразделяют на биологические, химические, физические и факторы добровольного риска.

К основной группе биологических факторов относят, как правило, патогенные микроорганизмы природного и антропогенного происхождения, вызывающие различные болезни. Результатом воздействия на людей патогенных микроорганизмов являются инфекционные заболевания. Особого внимания заслуживает проблема СПИДа.

Химические факторы представляют последствия химического загрязнения атмосферы. Реакция организма человека на химические загрязнение строго индивидуальна и зависит от возраста, пола, состояния здоровья. Наиболее уязвимы дети, пожилые люди и больные. Последствия воздействия химических факторов может быть различным в зависимости от природы, концентраций и времени воздействия.

При систематическом поступлении в организм даже небольших количеств токсических веществ могут наступать хронические отравления и заболевания различных внутренних органов и нервной системы.

С позиций экологической безопасности населения наиболее важное значение имеют химические ингредиентные транспортные загрязнения: выбросы отработавших газов; свинца; тяжелых металлов; продуктов износа шин и дорожных покрытий.

Наиболее опасными считаются выбросы в атмосферу отработавших газов, так как газы переносятся воздушными потоками, суммируются с энергетическими и промышленными выбросами. Другие воздействия носят относительно локальный характер.

Воздействие физических экологических факторов на здоровье человека имеет не меньшее значение. К параметрической (физической) группе транспортного загрязнения окружающей среды принято относить энергетические потери: шум, вибрацию, электромагнитное излучение.

Помимо факторов окружающей среды, воздействие которых мало зависит от каждого человека в отдельности, существует группа факторов добровольного риска. С точки зрения общей экологии – это курение, употребление наркотиков и алкоголя.

В современном понимании экологическая безопасность подразумевает и безопасность движения транспортных потоков, поэтому с точки зрения прикладной экологии дорожно-строительного комплекса к этой группе следует добавить добровольный риск водителей и пассажиров, нарушающих правила дорожного движения. Это приводит к совершению дорожно-транспортных происшествий, гибели людей, нарушению здоровья пострадавших.

4. Антропогенные источники загрязнения окружающей среды

В результате антропогенной деятельности за последние 100-150 лет в биосфере Земли произошли и продолжают происходить существенные изменения, как правило, негативного характера. К ним относятся изменение климата в сторону потепления, разрушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, уменьшение биологического разнообразия флоры и фауны. Поэтому в мировом сообществе нарастает тревога за будущее цивилизации, предпринимаются активные попытки ограничения вредных выбросов. В этой связи в 1997 году в японском городе Киото было подписано соглашение об уменьшении объема выбросов загрязнителей на 5%, которое до сих пор не ратифицировано многими странами, в том числе и США.

Потепление климата большинство ученых климатологов связывает с парниковым эффектом (англ. «эффект гринхауз»).

Парниковый эффект в атмосфере Земли – это геофизическое явление, выражающиеся в способности некоторых газов, называемых парниковыми, и водяного пара поглощать инфракрасное излучение.

Примерно 44% солнечной энергии, поступающей к верхней границе атмосферы Землю, поглощается поверхностью суши и океана, которые разогреваются и генерируют инфракрасное излучение. Большая часть этого инфракрасного излучения поглощается водяными парами и некоторыми парниковыми газами, а остальная уходит в космос. К парниковым газам относят углекислый газ CO2, метан CH4, оксиды азота NOХ, тропосферный озон O3 и хлорфторуглеводороды (фреоны).

Благодаря наличию атмосферы, которая обеспечивает парниковый эффект, на нашей планете среднегодовая температура приземного слоя воздуха составляет примерно 14,60С. Из-за парникового эффекта приращение температуры в приземном слое составляет DT=33,2 0С со следующим вкладами газовых компонентов: пары H2O – 20,6 0С (62,05%), CO2 – 7,2 0С (21,7%), N2O 1,4 0С (4,22%), CH4 – 0,8 0С (2,41%), O3 – 2,40С (7,21%), NH4 + фреоны + CCl4 + CF4 + O2 + N2 – 0,8 0С (2,41%).

Разрушение озонового экрана. В процессе эволюции биосферы и благодаря этой эволюции над Землей сформировался так называемый «озоновый экран», защищающий все живое на планете от губительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 400 нм. Уменьшение концентрации озона в атмосфере Земли на 1%, по данным американских ученых, приводит к повышению онкологических заболеваний кожи на 2,6% и вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты из-за катаракты. При этом так же снижается иммунитет, как у человека, так и у животных.

Озон представляет собой трехатомную молекулу кислорода O3, он рассеян в тропосфере и стратосфере. Наибольшая его концентрация наблюдается на высоте от 20 до 25км. Если гипотетически собрать весь озон атмосферы в виде сферической оболочки, то ее толщина получится всего 3 мм. Он образуется в результате разрядов атмосферного электричества, окисления органических веществ. Озон является очень ядовитым газом, его предельно-допустимая концентрация в приземном слое воздуха составляет всего 0,1*10-4 %. Средняя концентрация озона в стратосфере составляет 0,3*10-3 %. Этого достаточно для защиты биоты от жесткого ультрафиолета.

Кислотные осадки. Кислотность среды характеризуется показателем pН=–lg(H+), т.е. в конечном итоге определяется количеством ионов водорода H+. Водная среда может иметь значение pH от 0 до 14. Нейтральный водный раствор имеет pH=7, кислотный раствор – pH<7, щелочной – pH>7 (рис. 5.22).

Атмосферные осадки, имеющие показатель pH<5,6, называют кислотными. Следует отметить, что даже в самом чистом воздухе есть углекислый газ, который, взаимодействуя с парами воды образует слабый раствор угольный кислоты. Поэтому дождевая вода всегда имеет pH=5,6…6.

До начала промышленной революции проблема кислотных дождей отсутствовала. Шли слегка подкисленные дожди в виде слабого раствора угольной кислоты, которая является неустойчивой и легко распадается на воду и углекислый газ. В результате природных процессов (извержение вулканов, выделения из разломов земной коры) в атмосферу попадали соединения серы и азота, которые при взаимодействии с парами воды образовывали серную H2SO3 и азотную HNO3 кислоты. В целом для атмосферы концентрация оксидов серы и азота была незначительная и карбонаты экосистем легко справлялись с кислотностью осадков:

CaCO3 + H2SO3 ® CaSO3 + H2CO3,

¯ ¯

H2O CO2

CaCO3 + 2HNO3 ® Ca(NO3)2 + H2CO3.

¯ ¯

H2O CO2

Антропогенное влияние на кислотность осадков стало проявляться в XX веке, т.к. стало возрастать количество сжигаемого ископаемого топлива. При сжигании угля и нефти образуются кислородные соединения серы – диоксид и триоксид серы (SO2 и SO3), которые реагируя с парами воды образуют сернистую и серную кислоты:

SO2 + H2O ® H2SO3,

SO3 + H2O ® H2SO4.

Эти кислоты выпадают вместе с дождем, снегом, присутствуют в тумане, облаках.

Кислотные дожди губительны не только для живых организмов. Под их воздействия разрушаются древние памятники архитектуры. Мрамор под воздействием раствора серной кислоты прекращается в гипс. Температурные изменения, дождь и ветер разрушают этот мягкий материал. Древнейшие памятники Греции, Рима, Индии в последние десятилетия подвергаются очень быстрому разрушению.

Список использованной литературы

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник. / Под ред. Э.А. Арустамова. М.: Изд-во «Дашков и К», 2001.

2. Глобальные проблемы современности. Сб. трудов ВНИНСИ. – 1998. -№ 5.

3. Горшков В.Г., Кондратьев К.Я., и др. Проблемы экологии России. – М., 1997.

4. Гриценко В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие . –М., 2005.