VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Природа – первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностей человека. Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Для человека, как и для общества в целом, природа является средой жизни и единственным источником необходимых для существования ресурсов. Природа и природные ресурсы – база, на которой живет и развивается человеческое общество, первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностей людей.

Человек – часть природы и как биологический вид своей жизнедеятельности долго влиял на природу, но не больше, чем многие организмы. Но с появлением труда положение резко изменилось. В результате человеческого труда стали создаваться материальные предметы, которые уже не относятся к категории природных объектов, а входят в структуру общества. Возникли новые отношения к природе: санитарно-гигиенические, культурно- эстетические, гуманистические и т.д.

Несравненно большие изменения в природу были внесены человеком в эпоху земледелия. Распашка степей, вырубка и выжигание под пашни лесов, сооружение в засушливых районах на реках ирригационных систем в корне изменили характер ландшафтов в местах обитания людей. Это положило начало сокращению водоносности рек, развитию эрозии почв, отразилось на животном мире. Некоторые ценные животные лишились коренных мест обитания, сократили свою численность или совсем исчезли. В то же время многие виды насекомых и грызунов получили новые благоприятные условия существования, размножились и стали вредителями сельского хозяйства.

Развитие промышленности потребовало вовлечение в хозяйственный оборот новых самых разнообразных природных ресурсов. Помимо расширения масштабов использования земель, ресурсов, животного мира, началась интенсивная эксплуатация ископаемых недр, водных ресурсов и т.д. Стихийная, хищническая и всевозрастающая по своим темпам и масштабам эксплуатация природы приводила к ее быстрому истощению. Помимо истощения природных ресурсов, развитие промышленности создало новую проблему – проблему загрязнения окружающей среды. Оказались сильно загрязненными преимущественно промышленными отходами и выхлопными газами автомашин атмосферный воздух, водоемы, почва. Эти загрязнения не только крайне отрицательно сказались на плодородии почв, растительности и животном мире, но и стали представлять существенную опасность для здоровья людей. Долгое время человек смотрел на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для него материальных благ. Но, сталкиваясь с отрицательными результатами своего воздействия на природу, он постепенно приходил к убеждению в необходимости более разумного ее использования и охраны.

Проблемы охраны природы неотделимы от проблемы войны и мира. Как было отмечено на сессии Совета управляющих Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), ресурсы планеты продолжают направляться во всевозрастающих масштабах на производство орудий войны, губительное влияние гонки вооружений на судьбы человечества и на окружающую среду. Полное и успешное решение проблемы охраны природы возможно лишь при осуществлении вековой мечты человечества – достижении стабильного мира во всем мире. Только в мирное возможны согласованные действия различных государств по сохранению чистоты окружающей среды. Только миролюбивые отношения между людьми могут служить залогом оптимальных отношений между обществом и природой.

Основная часть

Охрана окружающей среды. Атмосфера. Мы живем на дне великого воздушного океана – атмосферы. Эта воздушная оболочка Земли простирается до условной границы в 2 тыс. км, но даже на высоте 10–12 тыс. км обнаружены молекулы земных газов. Грань перехода атмосферы в космическое пространство неуловима. Более 80 % массы воздуха и практически весь водяной пар находится в приземном слое – тропосфере. Температура в тропосфере уменьшается примерно на 6 ºС на каждый километр высоты, достигая минимума, минус 60–70ºС на высоте

18–20 км.

Следующий слой – стратосфера – занимает высоту 20–50 км от Земли. В нем сосредоточена почти вся остальная часть воздуха. Температура в стратосфере повышается на 1–2ºС на каждый километр и на высоте 50–55 км удерживается около 0ºС.

Далее идет слой мезосферы, расположенный на высоте 55–80 км. При удалении от поверхности Земли температура в нем понижается на 2–3ºС на каждый километр и на высоте 80 км достигает минус 90ºС.

Термосфера и экзосфера занимают высоты соответственно 80–1000 и 1000–2000 км. Они представляют собой наиболее разреженные части атмосферы. Здесь встречаются лишь отдельные молекулы, атомы и ионы газов, плотность которых в миллион раз меньше, чем у поверхности Земли.

Хотя общая мощность воздушной оболочки достигает почти половины радиуса Земли, по космическим масштабам она выглядит тончайшей пленкой. Общая масса воздуха ничтожно мала – 1/1000000 массы Земли. Однако огромно ее значение – жизнь на Земле существует до тех пор, пока есть земная атмосфера.

Больше всего в атмосфере азота – 78,03% объема сухого воздуха, кислорода 20,95%, аргона и других инертных газов – 0,95%, углекислого газа – 0,03% и ничтожные количества других газов. В воздухе всегда находятся пары воды 3–4 %, частицы пыли. Современный газовый состав атмосферы имеет биологическое происхождение, т.е. сложился и поддерживается за счет деятельности живых организмов. Кислород, существующий в первичной атмосфере Земли, стал накапливаться в результате фотосинтеза зеленых растений. Атмосфера взаимодействует с космосом, солнечным излучением, мировым океаном, земной поверхностью, живыми организмами.

Земная жизнь уязвима для космических лучей и нуждается в постоянной и надежной защите от них. Воздушная оболочка Земли, как любой внешний покров, осуществляет и защитные функции. Пробить эту «броню» могут лишь крупные метеориты с исходной массой в десятки и сотни тонн – явление, как известно, чрезвычайное. Метеориты помельче – отнюдь не редкость.

От солнца поступает на Землю энергия, а следовательно, и сама возможность жизни. Но жизненную дозу солнечной энергии «отмеряет» атмосфера. Не будь ее днем Солнце раскалило бы земную поверхность до +100 ºС, а ночью до -100ºС выстуживал бы ее ледяной космос; 200 градусный перепад суточных температур намного превышает возможности к выживанию большинства живых организмов. На Земле жизнь и здоровье людей защищает атмосфера. На верхнюю границу атмосферы ежесекундно обрушивается мощный поток солнечных и иных космических излучений широкого диапазона волн и энергий: гамма – излучение, рентгеновские, ультрафиолетовые лучи, видимый свет, инфракрасное излучение и т.п. Если бы все они достигли земной поверхности, то мгновенно убийственная их энергия испепелила бы все живое. Этого не случается, и на Земле существует жизнь благодаря атмосфере.

Циклы кислорода, углерода, азота, воды обязательно проходят атмосферную стадию. Воздушный бассейн выступает в роли гигантского резерва, где все эти вещества накапливаются и, главное распределяются по земному шару. Тем самым осуществляется регуляция скорости и интенсивности круговорота веществ в природе.

Атмосферное давление у поверхности Земли называют нормальным. Свыше 3/4 воздуха составляет азот, названный Лавуазье «безжизненным», он входит в первооснову носителей жизни белков и нуклеиновых кислот. Углекислого газа в атмосфере Земли содержится всего 0,03%. При увеличении доли углекислого газа всего до 0,1% животные испытывают затруднения в дыхании, свыше 4% углекислоты в воздухе означает аварийную ситуацию.

Жизнь на Земле без атмосферы невозможна, но она невозможна и без воды, и без питательных веществ, и без много другого. Без пищи человек может прожить недели, без воды – дни, без воздуха – минуты, без атмосферной защиты – секунды. В среднем человек потребляет в сутки свыше 500 л кислорода, пропуская через легкие свыше 10 тыс. л (около 12 кг) воздуха и

1,5–2 кг воды и пищи.

Проблема загрязнения атмосферы возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на каменном угле, а затем на нефти. В течение почти двух столетий задымление воздуха носило местный характер. Дым и копоть относительно редких фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивалось на большом пространстве. Но быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в нынешнем столетии привел к такому увеличению объема и токсичности выбросов, которые уже могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентрации. Общий современный уровень технического загрязнения атмосферы достигает порядка 1 млрд тонн аэрозолей и газовых выбросов (без СО₂) и 300–500 млн тонн пыли. Содержание загрязнителей в атмосфере над городом примерно в 15 раз выше, чем в сельской местности, и в 150 раз выше, чем над океаном.

Источники загрязнения атмосферы могут быть естественными (природными) и искусственными (антропогенными). К первым относятся извержения пепла и газов вулканами, лесные и степные пожары, насыщенные солями морские брызги и туманы, растительная пыльца, микроорганизмы, выделения животных, а также космическая пыль. В норме природные источники не вызывают сколько-нибудь существенных, качественных изменений воздуха. Однако в катастрофических случаях они могут оказаться причиной весьма серьезных загрязнений атмосферы. Главными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. Промышленность до недавнего времени была основным источником загрязнения атмосферы.

Главный химический загрязнитель атмосферы – сернистый газ (SО₂), выделяющийся при сжигании каменных углей, сланцев, нефти и ее производных, при выплавке меди, производстве серной кислоты и при других промышленных процессах. Самое опасное загрязнение атмосферы всей окружающей среды – радиоактивное.

Новейшие медико-биологические исследования направлены на анализ возможных последствий электромагнитного насыщения среды. В течении жизни человек делает в среднем около 800 млн вздохов, пропуская через легкие до 600 тыс. м³ воздуха. Легко понять, что даже незначительные концентрации вредных веществ во вдыхаемом воздухе постепенно подтачивают здоровье. Чтобы защитить людей от незначительных на первый взгляд воздействий малых доз загрязнителей, понадобилось установить верхние их пределы, которые так и называются: предельно допустимые концентрации(ПДК) вредных веществ в воздухе. Хроническое загрязнение воздуха выше ПДК отрицательно влияет на здоровье человека. Дым, копоть и другие механические частицы могут проникать в легкие и осаждаются на поверхности альвеол. В результате возникают или обостряются легочные заболевания: хронический бронхит, эмфизема, астма и рак. Заболевания дыхательных

путей вызывают сернистый газ, сероводород и такой опасный канцероген, как бензпирен, выделяющийся с выхлопными газами автомобилей, особенно при неполном сгорании бензина. Разнообразные загрязнения воздуха вызывают раздражения глаз, увеличение заболеваний конъюнктивитом, особенно у детей. Еще опаснее выбросы свинца в выхлопных газах, при хроническом воздействии они угнетающие действуют на эритроциты крови и нервную систему, вызывая бессонницу и ночные кошмары – весьма распространенный недуг жителей современных городов.

Всемирная организация здравоохранения расценивает загрязнение воздуха как серьезную угрозу для человека, как самое грозное его последствие.

Длительное время едва ли не единственным решением проблемы загрязнения воздуха была способность атмосферы к самоочищению. Однако способность окружающей среды к самоочищению не беспредельна. Ликвидацию загрязнения атмосферы техногенными выбросами надлежит обеспечить человеку. Наиболее древнее из локальных мер предотвращения загрязнений воздуха – заводская труба. Высокие трубы увеличивают пространство, на которое распространяется дым и газы, тем самым предотвращая их повышенную концентрацию в непосредственной близости от источника. Загрязнители как бы разбавляются большими объемами чистого воздуха. Поэтому основные усилия сейчас направлены на предупреждение выбросов загрязнений в атмосферу путем их технологической обработки и рекуперации. На действующих и новых предприятиях устанавливают пылеулавливающее и газоочистительное оборудование.

В нашей стране разработана методика комплексного определения ущерба от загрязнений с учетом потерь:

1. от воздействия на здоровье населения;

2. на урожайность сельскохозяйственных культур;

3. в лесном хозяйстве;

4. от коррозии;

5. от выброса ценного сырья с отходами и т.п.

Улучшение качества топлива – еще один эффективный путь снижения уровня загрязнений воздуха. Серьезной современной проблемой остается автомобильный транспорт. Сейчас повсюду ведутся интенсивные и многообещающие исследования и разработки, направленные на снижение и в конечном счете полную ликвидацию загрязнения воздуха выхлопными газами автомобильных двигателей.

Немалое значение для поддержания чистоты воздуха жилых районов имеет рациональное размещение промышленных предприятий. Общей тенденцией является разделение, в разумных пределах, промышленных и жилых массивов, вынос предприятий за городскую черту, создание зеленых зон между заводами и поселками.

Охрана вод. Среди других геологических оболочек Земли (литосфера, атмосфера, биосфера) водная оболочка, или гидросфера, занимает большое по объему и важное по значению место. Гидросфера объединяет все свободные воды Земли, т.е. не связанные физически и химически с минералами земной коры. Под влиянием солнечной энергии и сил гравитации воды могут передвигаться, переходить из жидкого состояния в твердое или парообразное. Гидросфера тесно связана с другими оболочками Земли.

Вода – самое распространенное в биосфере вещество. Занимая промежуточное положение между атмосферой и литосферой, гидросфера постоянно находится с ними в тесной взаимосвязи. Вода может находится в жидком, твердом и газообразном состоянии. Для воды характерны высокая теплоемкость, медленное нагревание и охлаждение.

Природные воды – очень важная часть биосферы. В них протекает значительная часть химических реакций, они являются транспортными путями для перераспределения химических элементов между биогепозами. Воды Земли находятся в непрерывном движении. Круговорот воды в природе связывает воедино все части гидросферы, образуя в целом замкнутую систему – океан, атмосфера, суша. Природные воды находятся в сложных взаимоотношениях с организмами, горными породами, атмосферой.

Присутствующий в атмосфере водяной пар играет роль фильтра для солнечной радиации, а вода на земной поверхности служит своего рода мощной буферной системой, смягчающей действие экстремальных температур.

Вода является главным фактором, определяющим климат поверхности Земли. Вода постоянно перемещается по Земле. Можно выделить три типа путей ее перемещения: общую циркуляцию в атмосфере, морские течения и речной сток. Без воды Земля представляла бы голый каменный шар, лишенный почвы и атмосферы.

Самая главная роль воды в биосфере состоит в том, что она является источником водорода для процессов. Живые организмы, в том числе и человек, не могут обойтись без воды. Вода входит в состав клеток и тканей любого животного и растения.

Огромное и все возрастающее количество воды потребляется самыми различными отраслями промышленности. Расход воды на нужды людей удваивается через каждые 10–12 лет. Реки и моря имеют чрезвычайно большое значение для развития водного транспорта. Велико рекреационное значение водоемов, особенно морей и океанов. На их берегах расположены санатории, дома отдыха, туристические базы, где лечатся и отдыхают много людей. Многие водоисточники и водоемы используются в лечебных целях.

На протяжении длительного исторического периода человек в полной мере удовлетворял все свои потребности в пресной воде и не ощущал в ней недостатка. Но в связи с быстрым ростом населения и его производственной деятельностью потребность в воде значительно возросла. В настоящее время она достигла таких масштабов, что во многих местах планеты и особенно в развитых промышленных районах возникла острая проблема нехватки пресной воды.

Огромное количество воды расходуется на земледелие. Установлено, что для производства 1 кг растительной массы разные растения в различных условиях расходуют на транстрацию от 150–200 до 800–1000 м³ воды. Недостаток воды в настоящее время испытывает 1/3 населения планеты. Хорошая вода превращается в самое драгоценное сырье, заменить которое другим видом сырья невозможно. Проблема водоснабжения стала одной из важнейших в жизни и развитии человеческого общества.

Проблема недостатка пресной воды возникла по трем основным причинам:

1. интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитие отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов,

2. потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек и других причин,

3. загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Расход пресной воды на самые разнообразные нужды человеческого общества, несомненно, будет возрастать и в дальнейшем. Поэтому бережное, рациональное использование водных ресурсов становится особенно важной задачей.

Потери пресной воды могут происходить по разным причинам. Важное место в этом занимает явление сокращения водоносности рек, свойственное большинству рек стран мира. Связно оно с вырубкой лесов, распашкой лугов, осушением пойменных болот и т.п. Загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками особенно сказывается на недостатке пресной воды. Вода многих загрязненных рек и озер становится непригодной не только для питья, но и для других бытовых и промышленных нужд. Озеро Эри – одно из Великих озер – умирает. В нем уже нельзя купаться. Водолазы, исследовавшие дно, сообщили, что озеро похоже на ведро для отбросов химической лаборатории. И неудивительно, что ежедневно в него сбрасывают 1,5 млн галлонов сточных вод и до 10 млрд галлонов промышленных.

К основным источникам загрязнения и засорения водоемов относятся:

1. сточные воды промышленных и коммунальных предприятий,

2. отходы производств при разработке рудных и нерудных ископаемых,

3. воды шахт, рудников, нефтепромыслов,

4. отходы древесины при заготовке, обработке и сплаве лесных материалов (кора, опилки, щепа, топляки и т.д.),

5. сбросы водного и железнодорожного транспорта,

6. первичная обработка льна и других технический культур.

Среди этих источников основное значение имеют производственные сточные воды, содержащие различные химические вещества и вредно влияющие на рыб. Наиболее сильно загрязняют поверхностные воды нефтеперерабатывающие заводы, текстильные фабрики, горные установки, металлургические предприятия и т.д., а также сельское хозяйство. Основными загрязнителями в настоящее время являются нефть, фенолы, пестициды, сложные химические соединения, моющие синтетические вещества, цветные металлы и т.д.

Нагревание воды вызывает тепловое загрязнение. Сбрасываемые в водоемы горячие воды изменяют их гидрологию и смогут вызвать гибель одних организмов или создать благоприятные условия для жизни других (например, для зимовок водоплавающих птиц). Через воду передаются такие заболевания, как паратифы, дизентерия, инфекционный вирусный гепатит, туляремия и др. Загрязнение водоемов ощутимо отражается на интересах рыбного хозяйства.

Пресная вода, в больших количествах используемая человеком, нуждается в очень бережном отношении, в охране не только ее количества, но и качества.

Вода обладает чрезвычайно ценным свойством непрерывного самовозобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения. Чтобы обеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократное разбавление чистой водой. При сильном загрязнении самоочищение воды не происходит. В этих случаях необходимы специальные методы и средства для ликвидации загрязнений, поступающих со сточными водами. В промышленности – это главным образом строительство цеховых и общезаводских сооружений по очистке сточных вод. На речном транспорте наибольшее значение имеет борьба с потерями нефтепродуктов при погрузке и транспорте на судах, а также оборудование судов нефтеловушками и другими приспособлениями для сбора нефти с загрязненных вод. При лесном сплаве основным методом борьбы с загрязнением является строгое соблюдение технологии сплава леса, очистка рек от затонувшей древесины.

В настоящее время усиленно разрабатывается и все шире применяется такая технология производства, при которой из сточных вод извлекаются и используются ценные вещества, также осуществляется оборотная система водоснабжения (повторное использование воды). В итоге резко снижается расход воды и загрязненность сточных вод.

В настоящее время применяют ряд методов очистки загрязненных сточных вод, к важнейшим из которых относится механический и биологический.

Метод механической очистки заключается в механическом удалении из сточных вод нерастворенных примесей, для чего применяют специальные сооружения. Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворенных примесей, а из производственных до 95 %.

Метод химической очистки основан на добавлении в сточные воды таких реагентов, которые, вступая в реакцию с загрязнением, способствуют выпадению нерастворенных коллоидных и частично растворенных веществ. Химический метод очистки позволяет уменьшить количество нерастворенных сточных вод до 95 % и растворенных до 25 %.

Метод биологической очистки состоит в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биологических процессов. Осуществляется он в естественных или искусственных условиях.

Биологическая очистка в естественных условиях осуществляется на специально подготовленных участках земли – полях орошения или полях фильтрации. Очистка загрязнений происходит в процессе фильтрации вод через почву. Слой почвы в 80 см обеспечивает достаточно надежную очистку.

Биологическая очистка в искусственных условиях производится на специальных сооружениях – биофильтрах или аэротенках. Сущность биологической очистки на биофильтрах не отличается от процесса очистки на полях орошения или полях фильтрации, однако биохимическое окисление происходит гораздо интенсивнее.

Очистные сооружения дают хороший эффект. Мощности очистных сооружений неизменно возрастают. Имеются стандарты качества воды и водоисточников, предназначенных для использования в других целях. В нашей стране есть все предпосылки для соблюдения этих стандартов, превращения пресноводных водоемов в источники чистой, незагрязненной воды.

За последнее время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мирового океана.

С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них, сброс в моря промышленных и бытовых стоков достиг объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха, курортов и пляжей.

Основным загрязнителем морей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из-под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т.д. Загрязнение морей и океанов наносит огромный вред. От нефти гибнут многие водные животные, в том числе ракообразные и рыба. От нефти ежегодно погибают миллионы водоплавающих птиц. Нефтяная пленка есть даже в антарктических водах, здесь от нее гибнут тюлени и пингвины. Нефть делает непригодными пляжи, превращает побережья многих стран в пустыни.

С целью предотвращения прогрессирующего загрязнения вод Мирового океана Межправительственная морская консультативная организация по вопросам морского судоходства (ИМКО) разработала Международную конвенцию по предотвращению загрязнения моря нефтью, которую подписали главнейшие державы.

Охрана недр. Недра, земная кора – это минеральная основа биосферы, первозданная часть природы. От богатств земных недр, разнообразия использования минеральных ресурсов зависит технический прогресс и саморазвитие общества. Охрана недр – научно обоснованное, рациональное использование земной коры и содержащихся в ней полезных ископаемых.

К полезным ископаемым относятся все естественные минеральные образования, которые могут быть использованы человеком в натуральном виде или после соответствующей переработки. Большая часть минеральных ресурсов, доступных в настоящее время для человечества, находится в самых верхних слоях земной коры, некоторые – на ее поверхности. К минеральным ресурсам принадлежит и вода.

Минеральные ресурсы имеют для народного хозяйства огромное значение. Одни полезные ископаемые (например, руды различных металлов) служат сырьем для изготовления промышленной продукции; другие (горючие ископаемые, руды радиоактивных элементов) – используют как источник энергии. Горнодобывающая промышленность занимает ведущее положение в мировой экономике.

Добыча полезных ископаемых в огромных масштабах, возрастающая из года в год в связи с научно-техническим прогрессом, создал проблему «минерального голода». Предполагается, что запасов минерального топлива человечеству хватит на 150–200 лет. Однако масштабы и темпы изготовления разных видов энергетического сырья неодинаковы. Извлечение же из недр твердого топлива и сейчас увеличивается всего на 1–2 % в год. Люди усиленно используют наиболее легко добываемые и экономически выгодные минеральные энергетические ресурсы, тогда как потребление богатейшего источника энергии – угля почти не возрастает.

Судя по темпам снижения добычи к 2010 году, будут исчерпаны обнаруженные в недрах запасы алмазов, руд свинца, олова, вольфрама, серебра, золота. Нехватка урановой руды, залегающей в доступных для разработки верхних слоях земной коры, станет, вероятно, уже в недалеком будущем ограничивающим фактором в развитии атомных электростанций.

Предотвращение потерь при добыче полезных ископаемых, при их обогащении и дальнейшей обработке, а также при пользовании ими (или их производными) в процессе всех видов хозяйственной деятельности человека – генеральное направление охраны минеральных ресурсов. Чем меньше потери в хозяйстве, тем больше запасы останутся для будущих поколений. Меры, направленные на охрану от порчи неразрабатываемых в настоящее время «бедных» месторождений, – один из путей охраны минеральных ресурсов. Велики потери при подземном способе добычи полезных ископаемых: потери угля при шахтовой добыче составляют 20–45 %, руд цветных металлов –

15–25 %, горно-химического сырья – 20–60 %.

Большое значение для бережного использования и охраны природных ресурсов имеет рациональное размещение на территории промышленных предприятий и источников сырья. Особенно важно это для нашей страны с ее огромными масштабами. В природе практически не бывает чистых руд, содержащих лишь один какой-либо металл.

Очистные установки на промышленных предприятиях приобрели в последние годы заслуженную популярность. С каждым годом к предприятиям, загрязняющим среду вредными для человека и окружающей природе веществами, предъявляются все более жестокие требования. Появились производственные, экономические интересы. Установлено, что очистные сооружения окупаются в течение полутора – двух лет, а на некоторых предприятиях цветной металлургии еще быстрее. Газоочистка дает производству выгоды и другого рода.

Комплексное и бережное использование минерального сырья при его добыче и процессе последующей переработки связано с охраной всей сферы обитания человека. Ослабить, насколько это возможно, ущерб, нанесенный природно-территориальным комплексам при разработках минеральных ресурсов. Восстановить ландшафт по окончании работ – одна из основных задач горнодобывающей промышленности в области охраны окружающей человека среды.

Охрана почв.Почва – рыхлый поверхностный слой земной коры, образовавшийся в условиях длительного тесного контакта атмосферы, литосферы и биосферы под воздействием физических, химических и биологических процессов. Плодородие – это способность почвы обеспечивать растения необходимым количеством питательных элементов, воды, воздуха. В природе почва занимает промежуточное положение между миром животных организмов и неорганической природой, для нее характерен процесс обмена веществ.

Почва – не стабильная и не инертная масса. Она представляет собой сложную, постепенно меняющуюся среду, где непрерывно совершаются синтез и разложение органического вещества, круговорот элементов зольной и азотной пищи. Наряду с биологическим круговоротом веществ между почвой и животными организмами в природе имеет место и так называемый геологический (или большой) круговорот веществ, с которыми связан процесс растворения и выноса питательных элементов из почвы в ручьи, моря и океаны, где они откладываются в виде различного рода осадочных пород. При высокой культуре земледелия в биологический круговорот между почвой и возделываемыми растениями можно вовлечь новые питательные вещества. почва постоянно взаимодействует с другими элементами природы и имеет важное значение в общем круговороте веществ.

Через почву происходит взаимодействие литосферы с атмосферой. Поднятая в атмосферу почвенная пыль способствует образованию осадков, уменьшает прозрачность воздуха и снижает количество лучевой энергии, достигающей поверхности Земли. Почва служит средой жизни и субстратом для большого количества видов животных. Велика роль почвы в жизни человека. Почва и ее плодородие – важнейший и незаменимый источник пищевых ресурсов для человечества, главное богатство, от которого зависит наша жизнь. Она является основным средством сельскохозяйственного производства и лесоводства. Почва имеет важное санитарно-гигиеническое и медицинское значение.

Использование и охрана почв должны основываться на учете их разнообразной роли в природе и жизни человека.

Почвы покрывают преобладающую часть поверхности суши, за исключением территории, занятых ледниками и вечными снегами, барханами, скалами, каменистыми россыпями и т. п. Вся площадь суши приблизительно равна 14800 млн га.

Воздействие человека на почвы осуществляется не только в процессе ее обработки. Существенные изменения почвы происходят под влиянием вырубки лесов, выпаса скота, изменения распределения воды, загрязнения природной среды и т.д. Одни из воздействий человека приводят к повышению плодородия и других качеств почвы. К такому роду воздействиям относятся правильная обработка почвы, удобрение, осушение и орошение, защита от разрушения (эрозии) и др. К особо опасным последствиям отрицательного воздействия человека на почву следует отнести эрозии почвы, загрязнение химическими веществами, засоление, заболачивание, а также прямое уничтожение и занятие почв под сооружения, постройки, водохранилища и т.д. Уменьшение площади почв идет в тысячи раз быстрее, чем их образование.

Под эрозией почвы (лат. erosia – разъединение) понимают многообразные процессы разрушения и сноса почвенного покрова потоками воды или ветром. В связи с этим различают водную эрозию и ветровую эрозию или дефляцию.

Ускоренная эрозия – основной бич земледелия на всем земном шаре, выводящий из строя огромные площади плодородных земель. В нашей стране эрозия почв наиболее разрушительна в степной и лесостепной зонах, начиная от Карпат и до южно-уральских степей и далее на юго-восток. Ускоренная эрозия является следствием непродуктивного использования почв и вызывается следующими основными причинами:

• бесконтрольной вырубкой лесов;

• неумеренным выпасом скота;

• неправильной пахотой на склонах;

• неправильными методами земледелия.

Водная эрозия – это смывание или вымывание частиц почвы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами. Водная эрозия может быть поверхностной или плоскостной и овражной. Поверхностная или плоскостная эрозия проявляется главным образом на пологих склонах. Такой вид эрозии обычно протекающий медленно и коварно, принимает в некоторых случаях быстрые темпы.

Овражная эрозия. При больших уклонах поверхности и на длинных склонах мелкие ручейки сливаются в более крупные, а в последствии – в единый поток, бегущий под уклон. Овражная эрозия – наиболее быстро развивающаяся форма эрозии небольшое углубление на местности может за несколько лет превратиться в овраг шириной до несколько десятков метров. Нередко началом оврагов служат борозды, проложенные вдоль склона.

Селевые потоки и оползни – одна из наиболее опасных форм водной эрозии в горах. Возникает она вследствие вырубки горных лесов. Селевые потоки – это мощные, образующиеся обычно после ливней временные потоки стекающиеся по крутым склонам.

Ирригационная эрозия возникает в результате неумелого и неправильного полива орошаемом земледелии и выражается в размыве почвы и даже в образовании оврагов. Водная эрозия распространена на земном шаре значительно шире, чем ветровая, а причиненный ею вред более существенен.

Ветровая эрозия (дефляция) заключается в выдувании и перемещении ветром сухих частиц почвы и постилающих ее пород по земной поверхности. Почвы, засыпанные перенесенным ветром пылевым покровом, называют погребенными. Ветровая эрозия может происходить в любое время года и при любой силе ветра, но чаще всего при сильных ветрах, в 15–20 м/с, и преимущественно весной, когда почва взрыхлена и на ней еще не развились сельскохозяйственные культуры. Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные или черные бури.

Местная ветровая эрозия особенно проявляется на ветроударных склонах. Она медленно и постепенно разрушает почву, снижая урожай. Пыльные или черные бури – наиболее острая форма проявления ветровой эрозии. Она бывает при очень сильных ветрах, поднимающих в воздух такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность и становится темным.

Среди задач по охране природы важнейшей является борьба с эрозией почв. В комплексе приемов борьбы с эрозией придается особое значение группе биологических методов. Эффективную роль в борьбе с эрозией играет введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов – многолетние травы, уменьшение площади пропашных культур и др. Тем самым сокращается поверхностный сток воды и возможность смыва почвы.

Большое значение в борьбе с эрозией имеет облесение оврагов, песков и сильно эрозированных склонов, создание лесонасаждений и лесов хозяйственного назначения. Зональные мероприятия довольно разнообразны и носят характер агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических и организационно-хозяйственных мер. Применение комплекса указанных мероприятий дает положительные результаты: эрозия прекращается, плодородие почв восстанавливается.

Большое значение в проблеме охраны плодородия почв приобретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ. Уже неудачный подбор минеральных удобрений может вызвать подкисление или подщелачивание почвы. Отравляющее влияние на почву оказывают отходы промышленного производства – газы металлургических заводов, выхлопные продукты, шахтные кислые сернистые воды, отходы нефтяных промыслов. Технология производственных процессов должна быть перестроена так, чтобы исключить вредные отходы, остатки и загрязнения, попадающие в почву.

Прямое уничтожение почв и застройка земель в настоящее время приобретают значительные размеры. Много почв уничтожается при открытом способе добычи полезных ископаемых, строительстве водохранилищ, создание отвалов промышленных и других отходов, при лесоразработках. Во многих странах мира велики потери почв в результате использования ее под различного рода сооружения и постройки. Необходимо бережное отношение к земле и правильное их использование.

Охрана растительности.Растительность – важнейший компонент биосферы, без которого последняя существовать не может. Растения являются первоисточниками жизни на Земле. Как объект охраны растительность можно разделить на водную, почвенную, подземную и надземную.

Роль растений в круговороте веществ в природе огромна в первую очередь благодаря их свойству осуществлять фотосинтез. Они являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле. Растения Земли ежегодно образуют в процессе фотосинтеза около 177 млрд тонн органических веществ. Углекислый газ, выдыхаемый животными и растениями, уходит в атмосферу и вновь фиксируется клетками при фотосинтезе. Усвоение растениями углерода сопровождается выделением в атмосферу кислорода. Растительность оказывает большое влияние на климат, животный мир и другие компоненты биосферы, с которыми она тесно взаимодействует.

Велико значение растительности в жизни человека. Оно служит неиссякаемым источником разнообразных пищевых продуктов, технического и лекарственного сырья и т.д.

Растения участвуют в образовании полезных ископаемых и почв, защищают от разрушения потоками воды и ветром поверхность Земли, от засыпания песками плодородные земли.

Человек своей деятельностью оказывает огромное влияние на растительность, как положительное, так и отрицательное. Положительное влияние выражается в возделывании на обширных площадях разнообразных культурных растений, дающих высокий урожай и большое количество зеленой массы, участвующей в фотосинтезе. Общее количество земной массы возрастает в результате различного рода мелиоративных мероприятий (осушение болот, борьба с засолением почв и т.д.). Большие работы проводятся по лесовозобновлению, облесению открытых территорий, озеленению поселков и городов, а также по борьбе с вредителями леса и культурных растений.

К отрицательным воздействиям относится прямое уничтожение растений в ходе их использования (рубка лесов, выкапывание и др.) при создании водохранилищ, в ходе открытых разработок ископаемых, при пожарах. В результате отрицательного воздействия человека наблюдается процесс сокращения растительного покрова Земли (особенно лесного) и обеднение видового состава растительности. Из всех растительных ресурсов планеты самое важное значение в жизни природы и человека имеют леса. В настоящее время охрана лесов разработана наиболее обстоятельно по сравнению с другими растительными ресурсами.

Лес – богатство природы, выступает как важный географический фактор. Лес называют зеленым золотом, имея в виду его особую ценность и универсальное экологическое значение. Он является источником древесины, пищевого, технического и лекарственного сырья. Среди мирового сырья древесина занимает по своему значению 3 место после каменного угля и пищевого сырья. Лес, задерживая поверхностный сток талых ливневых вод, ослабляя силу ветра, защищает почву от размыва и смыва, от выветривания ее плодородного слоя, препятствует развеиванию песков. Охрана и насаждение лесов – важнейшее средство борьбы с эрозией почв. В настоящее время леса покрывают около 1/3 суши Земли, общая площадь их составляет немногим более 40 млн кв. м. Из всех лесов планеты 70 % занимают хвойные, 30 % – лиственные породы. Особую тревогу вызывает современная интенсивная вырубка тропических вечнозеленых лесов. Если брать планету в целом, то по предварительным подсчетам к 2010 году общая площадь лесов сократится на 50 % от нынешнего уровня.

В последние годы приобретает большую остроту важная проблема защиты лесов и всей дикой растительности от разных химических веществ, попадающих в сферу жизни растений в результате деятельности человека. Промышленные выбросы действуют непосредственно на зеленые части растений или же через почву на их корневую систему. Важнейшие меры борьбы – это меры профилактики загрязнений.

Городские зеленые насаждения, в том числе и зеленые зоны вокруг городов играют большую многостороннюю положительную роль в жизни населения. Озеленение городов идет по разным направлениям: создаются аллеи деревьев на улицах, бульварах, озеленяются дороги, пустыри др. Необходима активная работа по озеленению городов и населенных пунктов, по охране насаждений в самих городах и в зеленых зонах вокруг них.

Охрана животных. Животный мир представляет собой важную часть биосферы нашей планеты. Вместе с растениями животные играют исключительную роль в миграции химических элементов, которая лежит в основе существования существующих в природе взаимосвязей. Питаясь растениями и друг другом, животные участвуют в биологическом круговороте веществ. В результате этого их роль в развитии и жизни природы велика и разнообразна.

Велика роль животных в образовании почвы и коры выветривания. Живущие в огромных количествах на земле мельчайшие круглые черви, муравьи, жуки и их личинки, млекопитающие (зелерон) и другие животные разрыхляют почвы, обогащают органическими веществами, повышают ее плодородие.

Большое влияние оказывают животные на жизнь растений. Одни животные являются опылителями растений. Многие животные (растительноядные) поедают растения, способствуя этим улучшению или, наоборот, ухудшению (при перевыпасе) растительного покрова.

Участвуя в круговороте веществ в природе, влияя на состояние и развитие других ее компонентов, животные играют большую роль в жизни биосферы и особенно в поддержании «системы динамичного равновесия» в живой природе.

Большую роль играют животные в жизни человека. Многие из них служат важным источником питания и технического сырья для кустарного и промышленного производства, рыба, земные звери, разнообразная дичь и т.д. Многие виды животных выступают в качестве вредителей и возбудителей сельскохозяйственных заболеваний, а также диких полезных для человека растений и животных. Животные служат объектом научных исследований, в том числе медицинских и биологических. Животные имеют для человека огромное положительное и отрицательное значение. Безразличные или полезные виды могут стать вредителями, вредители полезными. Например: многие насекомые степи при освоении целены становятся вредителями сельскохозяйственных культур. Скворцы в летний период полезны, так как истребляют много вредных насекомых, которым он питается сам и выкармливает птенцов. Осенью и зимой он переключается на ягодные корма и местами приносит заметный вред ягодным садам.

При организации охраны животных следует руководствоваться принципом: каждый вид имеет или может иметь в будущем определенное положительное значение для природы и человека, а поэтому полное уничтожение какого-либо вида животных недопустимо.

К вымирающим и редким видам относятся те животные, численность которых стала настолько мала, что ставит под угрозу дальнейшее их существование. Они нуждаются в особой и тщательной охране. Ныне вымирающие и редкие виды страны в большинстве случаев принадлежат к промысловым.

Основная задача охраны вымирающих и редких видов сводится к тому, чтобы путем создания благоприятной для жизни обстановки добиться такого увеличения численности животных, которое устранило бы опасность их исчезновения. Это – минимум. Максимум – восстановить былые естественные запасы и вновь включить эти виды в число промысловых.

После Октября 1917 все редкие виды животных были взяты под особую охрану. Охота была полностью запрещена. В местах, где лучше сохранить наиболее ценные виды (зубры, речной бобр, соболь, выхухоль, кулан) были организованы заповедники. Наряду с видами, численность которых успешно восстановлена, в нашей стран имеются виды, требующие дальнейшей тщательной охраны. Например зубр. Зубр – крупный бык массой до 1 тонны. В прошлом водился в лесах Западной и Центральной Европы на восток до Дона, а также на Кавказе. К началу ХХ века зубры сохранились только в Беловежской пуще и в верховьях Кубани на Кавказе. Последний зубр в Беловежской пуще был убит в 1919 году, а на Кавказе в 1927 году. Сохранились лишь 48 голов в зоопарках, зубру грозило полное исчезновение. Восстановление зубра проводилось за счет особей, содержащихся в зоопарках.

Амурский тигр в прошлом был обычным обитателем тайги Дальнего Востока. Усиленная охота на него привела к тому, что осталось менее сотни и очень немного на Корейском полуострове и в Манчжурии. Тигры находятся у нас под охраной закона, охота полностью запрещена, разрешается ограниченный отлов живыми для содержания в зоопарках. Благодаря охране численности тигра за последнее время несколько увеличилось и к началу 80-х годов превысила 200 голов.

Черный журавль, или журавль-монах, – крайне редкая и малоизученная птица. Изредка встречаются в Средней и Восточной Сибири. Раньше гнездились в Западной Сибири; в настоящее время сохранились лишь в некоторых местах Восточной Сибири, где гнездятся около 1500 пар. По данным учета на зимовках в Японии в 1977 году общая численность мировой популяции этого журавля составила 2787 особей, а зимой 1980 года – 4246, что свидетельствует о заметном росте популяции.

К редким, особо охраняемым у нас видам относятся также выхухоль, морской котик, красноногий ибис, белощекая казарка, гусь-сухонос, тибетская саджа и др. Из редких видов, обитающих за пределами нашей страны, можно назвать лошадь Пржевальского (Монголия), дикого двухгорбового верблюда (Монголия), однорогого азиатского носорога (Индия), цейлонского слона (Шри-Ланка), лебедя-трубача (Северная Америка) и многих других. Редкие, находящиеся под угрозой исчезновения виды за последнее время стали заносится Международным союзом охраны природы в особую, так называемую Красную книгу. Факт занесения вида в Красную книгу – сигнал о грозящей ему опасности, о необходимости принятия срочных мер по его защите. За последнее время больше уделяется внимания охране диких зверей и птиц. В Красную книгу, созданную в 1984 году, включено млекопитающих – 94, птиц – 73, пресмыкающихся – 35, земноводных – 9 видов и подвидов.

В нашей стране развернулось широкое общественное движение за восстановление численности редких видов животных.

Заключение

Главными структурными элементами международного сотрудничества в области окружающей среды являются: центральные и специализированные учреждения ООН, в первую очередь Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), межправительственные региональные и субрегиональные программы сотрудничества (например общеевропейское сотрудничество); межгосударственные многосторонние соглашения (например по Балтийскому, Средиземному, Северным морям, Дунаю и по Рейну); международные неправительственные организации (например Международный союз охраны природы и природных ресурсов).

ЮНЕП охватывает в качестве приоритетных следующие аспекты экономической проблемы: населенные пункты и жизненная среда; здоровье человека и санитария окружающей среды; окружающая среда и экономическое развитие; океаны; энергия, стихийные бедствия. Кроме того, ЮНЕП создает «Глобальную систему наблюдений (мониторинга) за состоянием окружающей среды» и др. Программа сотрудничества европейских стран, а также США и Канады в деле охраны природной среды предусматривает предотвращение загрязнений воздуха; охрану вод; охрану морской среды; охрану почв; охрану природы и заповедники.

Можно утверждать, что система природоохранного образования внесет огромный вклад в сохранение нашей планеты.

Список использованных источников

1. Агесс Пьер. Ключи к экологии. – М.: Просвещение, 2000.

2. Бокрис О.М., Цыганков А.И. Химия окружающей среды. – М.: Просвещение, 2000.

3. Брюлова С.А, Штродка К. Охрана окружающей среды. – М.: Просвещение, 2001.

4. Ливчюк И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. – СПб, 2000.

5. Митрюшкин К. Г., Шапошников Л.К. Человек и природа. – СПб, 2000.

6. Михеев А.В., Галушкин В.М. Охрана природы. – М.: Просвещение, 2000.

7. Нижников С.А. Лекция 4 из книги Философия: курс лекций: учебное пособие для вузов. –М.: Экзамен, 2006. 383 с.

8. Родзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 1999.

9. Смирнов С.Н. Общество и природная среда. – М.: Просвещение, 1999.

10. Турчин А., Батин М. Футурология. ХХI век: Бессмертие или глобальная катастрофа. – М.: Бином, 2012.

11. Цыганков А., Рогинский В. Человек и природа. – СПб, 2001.

Код для цитирования: Скопировать