Географическая оболочка как объект антропогенного воздействия

Искусственные загрязнители условно  можно разделить на несколько  групп:

1)физические(механические) загрязнители - различные выбросы промышленных предприятий, дым и сажа от сгорания нефти и угля, стирающаяся резина автопокрышек и др.;

2) химические загрязнители –  пылеводяные или газообразные  вещества, способные вступать в  химические реакции;

3)биологические загрязнители –  бактерии, вирусы, некоторые виды  растений и животных;

4)радиоактивные загрязнители –  выбросы радионуклидов в результате  аварий на атомных объектах, радиоактивное загрязнения от оружия массового поражения и отходов ядерного производства.

Основным источником механического  и химического загрязнения атмосферы  является промышленность и прежде всего  тепловые электростанции и промышленные предприятия.

Например, ТЭС мощностью 700 МВт, работающая на угле, потребляющая в года около 1 млн. т угля с содержанием серы 1%, за час работы на полной мощности выбрасывает в воздух500 т диоксида углерода, 0,15 т оксида углерода, 7 т  диоксида серы. 1, 7 т оксида азота, 0,05 т углеводорода и 0,7 т пыли.

Большие проблемы в области сохранения чистоты воздуха возникли с развитием  металлургии.В процессе переработки руды в качестве побочного продукта в воздух попадает содержащая металлические частицы пыль, которая вызывает стойкое ухудшение здоровья.

Например, в цветной металлургии  наибольшую опасность представляет пыль, образующаяся на медеплавильных заводах (См. Таблицу).

Содержание веществ в  пыли медеплавильных заводов

Вещество	Количество (в %)
Медь	15
Оксиды железа	49-69
Сера	9,7-12,5
Кварц	4-6,2
Мышьяк, сурьма, висмут, цинк, свинец	4

Из этих компонентов под воздействием влаги в воздухе могут образовываться чрезвычайно ядовитые летучие вещества.

Значительная часть сернистого газа (SO2) образуется в атмосфере  за счет сгорания различных видов  топлива, содержащего большое количество серы. В бурых углях содержание достигает 14% серы. У человека SO2 вызывает сначала спазмы стенок бронхов;затем возникает воспаление слизистой оболочки бронхов, развивается хронический бронхит и может содействовать возникновению ракового заболевания.

При сжигании твердого топлива на ТЭС образуются вредные для окружающей среды оксиды серы, а при использовании  мазута – оксиды ванадия, свинца, никеля. Для уменьшения количества вредных  веществ разработаны разомкнутые  пылеулавливающие системы,что существенно сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. Кроме того,ученые изобрели – электрофильтр, способный осаждать 98-99% пыли, содержащейся в дымовых выбросах. Такие аппараты все шире применяются в химической промышленности.

Проблема чистой воды заключается  в том, что человеку для жизни  необходима не любая, а пресная вода определенного качества. Не следует  забывать, что из каждых 100литров воды, которая есть на земле, 97 литров –  соленые. Иначе говоря, общие запасы всех пресных вод суши – рек, озер, подземных и снежно-ледниковых ресурсов составляют менее 3% от общего количества воды на земле. Запасы вод в реках  и озерах оцениваются в 95 тыс. км3, т.е. всего 0,26% от суммарных ресурсов пресных вод, или 0,007% от общих запасов  воды на Земле.

Насколько велики потребности в  воде промышленности и сельского  хозяйства, можно судить по следующим  цифрам. Для производства сахара из 1 т сахарной свеклы требуется0,5-0,6 м3 воды, для дубления 1 т сырой кожи – 20-50 м3 и т.п.

В загрязнении подземных и поверхностных  вод преобладают химические загрязнители. Загрязнение вод тяжелыми металлами, кислотами, щелочами, цианидами и  другими минеральными и органическими  веществами происходит под действием  преимущественно промышленных и  сельскохозяйственных стоков. Загрязнители этого вида воздействую непосредственно на те или иные компоненты живой природы.

Другие химические загрязнители действуют  медленно и относительно скрытно. Это  нефтяные углеводороды, продукты производства фенолов, галогенпроизводные инсектициды,гербициды, синтетические детергенты (применяющиеся в промышленности и в быту моющие средства). Например, по данным Всемирной организации здравоохранения(ВОЗ), ежегодно в мире около полумиллиона человек заболевают, а свыше 5 тыс.умирают от отравления пестицидами - препаратами, применяемыми для защиты растений от вредителей и болезней, для борьбы с сорняками.

Другой тип загрязнителей вод - биологические загрязнители. Сюда относятся органические вещества, способные  к ферментации. Такое загрязнение  может возникнуть в результате канализационного стока в реки, недостаточной очистки  и сброса отходов целлюлозно-бумажных, текстильных и других предприятий.

Отдельную группу составляют механические загрязнители, опасность которых  также до недавнего времени преуменьшали. Это твердые инертные вещества: глина, песок,шлак, отходы соледобывающей и угольной промышленности, сброс промышленных и сточных вод непосредственно в море или с речным стоком, смыв различных токсических веществ, используемых в сельском и лесном хозяйстве и при других видах хозяйственной деятельности, преднамеренное захоронение на дне морей и океанов различных токсических, в том числе и радиоактивных, отходов. Большую опасность представляет тепловое загрязнение, в основном сбросы подогретых вод тепловых или атомных электростанций. Это загрязнение в сочетании с другими типами загрязнителей представляет серьезную проблему для будущего.

Кроме рек и озер планеты, сильному загрязнению подвергаются моря и  океаны. Пути их загрязнения могут  быть самыми различными: утечка загрязняющих веществ в результате судовых  операций, аварийных выбросов с судов  и из подводных трубопроводов, утечка при разработке полезных ископаемых на морском дне,перенос загрязняющих веществ через атмосферу, естественная утечка нефти через трещины земной коры и т. д.

Однако наиболее опасным загрязнением окружающей среды следует признать радиоактивное заражение. В настоящее  время ядерные электростанции действуют  во многих странах мира. В каждом 1000-мегаваттном реакторе содержится столько же радиоактивного материала, сколько бы выпало после взрыва тысячи бомб, подобных той, что была сброшена на Хиросиму. Каждый реактор ежегодно производит тонны радиоактивных  отходов, и некоторые из них остаются опасными в течение более чем 500 тыс. лет. До сих нор не найдено  безопасных методов ликвидации и  хранения таких веществ.

До 1986 г. (авария на Чернобыльской АЭС) радиоактивное загрязнение рассматривалось  как загрязнение косвенное, затрагивающее  в основном биологию человека.Чернобыльская авария заставила пересмотреть эту точку зрения и признать огромную опасность, исходящую от радиоактивных загрязнителей, не только для человека, но и для всей биосферы в целом.

Все вышеперечисленные виды загрязнения  являются причинами самых различных  заболеваний человека.

Таблица

Воздействие загрязнителей  на здоровье человека

Загрязнитель	Виды заболеваний
Мышьяк	Рак легких, различные кожные болезни,гематологические эффекты, включая анемию
Бериллий	Дерматиты, язвы, воспаления слизистых оболочек
Кадмий	Злокачественные новообразования, острые и хронические респираторные  заболевания; почечная дисфункция
Ртуть	Воздействие на нервную систему. Включая краткосрочную потерю памяти, нарушение сенсорных функций  и координации,почечная недостаточность
Свинец	Нарушение процессов кроветворения, повреждение печени и почек, нейрологические эффекты
Хром	Рак легких, злокачественные  образования в желудочно-кишечном тракте. Дерматиты
Никель	Респираторные заболевания (астма, нарушение дыхательной системы), пороки рождения и уродства, рак  носа и легких

По данным ВОЗ, в мире примерно около 80 % случаев заболеваний и смертей  связано с загрязнением воды и  продуктами питания. На начало XXI в. в  некоторых европейских странах  такие болезни, как холера, брюшной  тиф, гепатит вновь становятся реальной угрозой для здоровья населения. Вспышки этих заболеваний фиксировались  в Албании, Великобритании, Италии, Румынии, Швеции, что было связано  не только с микробами и вирусами, но и с загрязнением питьевой воды свинцом, мышьяком, нитратами, фтористыми соединениями (см. табл.).

К наиболее известным и распространенным в мире экологическим болезням следует  отнести так называемые болезни  «минамата», «итай—итай» и «чернобыльскую болезнь».

Болезнь«минамата» — заболевание человека, вызываемое соединениями ртути. Впервые эта болезнь была описана в 50-х гг. XX в. в Японии у рыбаков в бухте Минамата, воды которой были загрязнены промышленными стоками местного химического завода,содержащими ртуть. Так, рыба, выловленная в данном заливе, содержала до 50мг/кг ртути. Болезнь проявляется в виде нервно-паралитического расстройства.

Болезнь«итай—итай» возникла в результате употребления в пищу риса, содержащего соединения кадмия. Болезнь известна с 50-х гг. XX в., когда сбросовые воды концерна «Мицуй» (Япония), содержащие кадмий, попали в оросительную систему рисовых полей. Это отравление вызывает у людей апатию, повреждение почек,размягчение костей.

«Чернобыльская болезнь» вызывается воздействием радионуклидов, особенно радиоактивного йода-131. Суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу в результате взрыва на Чернобыльской АЭС составил 77 кг. Для сравнения — при взрыве атомной бомбы над Хиросимой в 1945 г. было выброшено 740 г радионуклидов. Симптомами«чернобыльской болезни» являются головная боль, сухость во рту, увеличение лимфоузлов, онкологические опухоли гортани. Признаки «чернобыльской болезни» у людей также отмечаются вблизи полигонов по переработке радиоактивных отходов. Так,например, в районе ПО «Маяк» (Челябинская обл.) в последние годы почти в 2 раза возрос уровень онкологических заболеваний.

5 Географические основы  охраны природы

Увеличение негативных последствий, вызываемых воздействием человека на природу, определило необходимость  разработки нового направления во взаимодействии общества и природы, которое получило название природоохранная деятельность или охрана природы. Оно включает научные и практические мероприятия, направленные на сохранение природы  в целом и отдельных природных  комплексов и компонентов.

Природоохранных мероприятия и  средств большое множество, однако, их можно группировать по разным признакам. Выделяют охрану почв, охрану вод, охрану воздуха, охрану растительности, охрану животных, охрану ландшафтов.

Актуальность мероприятий по охране почвы заключается, прежде всего, в  том, что при средней скорости ее образования равной 1 мм/год, хозяйственное  использование ведет к более  интенсивному ее разрушению и ухудшению  качества. Главными факторами разрушения и ухудшения почв являются: водная и ветровая эрозия, засоление,подкисление и обеднение питательными веществами, загрязнение и разрушение.Соответственно и почвоохранные мероприятия направлены на ликвидацию этих негативных явлений. Большое значение имеют мероприятия, направленные на восстановление разрушенных (нарушенных) почв, которые называются рекультивацией. Для оценки состояния почв, предупреждения и устранения негативных процессов ведется система наблюдений и контроля, которая называется мониторингом земель. Для увеличения площадей земельного фонда используются:орошение земель в засушливых зонах, осушение заболоченных земель,рекультивация. Мероприятия по улучшению поверхностного состояния земель называются культурнотехнической мелиорацией (уборка камней, выравнивание поверхности почв, удаление кустарников и мелколесья и др.)

Мероприятия по охране вод направлены на сохранение их объема и качественного  состояния. О степени загрязнении  вод и необходимости их охраны, свидетельствуют следующие данные. Величина годового стока рек (основной источник пресных вод) земного шара – 30-40 тыс. км3, годовой водозабор  – 6-7 тыс. км3, из которых 50%теряется безвозвратно. Загрязняется более 9 тыс. км3 стока (25%), для разбавления вод которого требуется чистой воды в 10-15 раз больше. Поэтому считается, что основная проблема охраны вод связана не с  физическим недостатком воды вообще, а с нехваткой чистой воды. Соответственно в комплексе мер по охране вод  главное место занимает экономия чистой воды. С этой целью сокращаются  нормы потребления воды на технологические  процессы, внедряют оборотное водоснабжение, ведут борьбу с утечкой, сокращают  водоемкость предприятий и т.д.

Большое значение имеет очистка  сточных вод от загрязнения. Основными  методами очистки являются механические, физико-химические и биологические. Механическая очистка вод состоит  в удалении примесей путем отстаивания  и фильтрации. Этим методом можно  удалить нерастворимых примесей из сточных бытовых вод до 2/3, а  из промышленных – до 9/10. Физико-химические методы включают: электролиз(разрушение органических веществ и извлечение металлов, кислот и др.), флотация(насыщение сточных вод кислородом, к пузырькам которого прилипают и всплывают на поверхность твердые вещества), адсорбция (применение активированного угля и других сорбентов), окисление (использование окислителей органического вещества:озона, хлора, перманганат калия и др.), биологическая очистка сточных вод включает биофильтры (слой крупнозернистого материала покрытого бактериологическим веществом) и др. В городских и промышленных очистных сооружениях применяют комплексные методы.

Загрязнение атмосферного воздуха  – одно из основных последствий  индустриализации. Загрязнение воздуха  делятся на естественные (природные) и искусственные, связанные с деятельностью человека. Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения воздуха и снижение вредных примесей, можно объединить в три группы:

1. Улучшение технологических процессов.

2. Улучшение состава топлива,  конструкции механизмов и очистных  сооружений.

3.Оптимальная организация размещения  источников выбросов и зеленых  насаждений.

Охрана растительности и животного  мира включает охрану отдельных их видов и целых экосистем. Сохранение видов растений имеет большое  значение в связи с тем, что  видовое разнообразие растений является основой устойчивого функционирования экосистем. С этой целью организуются особо охраняемые территории: заповедники,национальные парки, заказники.