1. 2. Биосфера и человек

В настоящее время хозяйственная деятельность человека приобретает такие масштабы, что нарушаются основные принципы естественного устройства биосферы — энергетический баланс, сложившийся круговорот веществ; сокращается многообразие видов и биологических сообществ.

Согласно концепции выдающегося русского ученого Владимира Ивановича Вернадского, биосфера представляет собой оболочку Земли, включающую как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Таким образом, биосфера — это нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы. Земли, населенные живыми организмами. Биосфера — самая крупная (глобальная) экосистема Земли.

Биосфера существует по принципу круговорота: практически без отходов. Человек же использует вещество планеты весьма эффективно, образуя огромное количество отходов. При этом в круговорот веществ в природе включаются элементы практически всей таблицы Менделеева, а также синтезированные человеком искусственные соединения: пластмассы, пестициды и др. В результате происходит обогащение биосферы несвойственными ей соединениями, то есть нарушается естественное соотношение химических элементов.

При учете всех видов отходов количество полезного общественного продукта составляет не более 2% используемых природных ресурсов, а остальные 98% уходят в отходы. Загрязняя биосферу, человек сам становится потребителем загрязненной пищевой продукции.

Специалисты-экологи утверждают, что 30% всех человеческих недугов связаны с состоянием окружающей среды.

Более того, появились вещества, изменяющие нормальную структуру генов (единиц наследственности, ответственных за формирование какого-либо признака). Это мутагены. Мутагенез — изменение генов под воздействием окружающей среды — постоянно происходит в каждом организме. Этот процесс сам по себе закономерен, но в условиях нарастающего загрязнения окружающей среды он выходит из-под контроля природных механизмов, и задача человека — научиться управлять своим здоровьем в новых условиях.

Загрязнение биосферы можно условно разделить на четыре основных вида:

1. Ингредиентное загрязнение - поступление в биосферу веществ, количественно и качественно чуждых ей. Вещества, загрязняющие биосферу, могут быть газо- и парообразными, жидкими и твердыми.

2. Энергетическое загрязнение, шумовое, тепловое, световое, радиационное, электромагнитное.

3. Деструкционное загрязнение - вырубка лесов, нарушение водотоков, карьерные разработки полезных ископаемых, дорожное строительство, эрозия почв, осушение земель, урбанизация (рост и развитие городов) и другие, то есть представляющие собой изменение ландшафтов и экологических систем в результате преобразования природы человеком.

4. Биоценотическое загрязнение, - заключающееся в воздействии на состав, структуру популяций живых организмов.

1. 3. Загрязнение атмосферы

Атмосфера — это газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси многих газов и пыли. Масса ее очень невелика. Однако роль атмосферы во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от космического излучения и ультрафиолетового излучения Солнца. Циркуляция атмосферы влияет на местные климатические условия, а через них — на процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара. Воздух состоит по объему из азота — 78,09%, кислорода — 20,95%, аргона — 0,93% , углекислого газа — 0,03%, неона — 0,0018% и паров воды.

В 1999 г. в нашей стране принят Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха», в преамбуле которого сказано, что «атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений, животных...», а нормы и положения Закона направлены на реализацию конституционных прав каждого человека на благоприятную окружающую среду.

В настоящее время большое влияние на состав атмосферы оказывает хозяйственная деятельность человека.

Свыше 250 тыс. тонн свинца во всем мире ежегодно выбрасывается в воздух с выхлопными газами автомобилей, на долю которых приходится до 98% свинца, попадающего в атмосферу.

В воздухе населенных пунктов с развитой промышленностью появилось значительное количество примесей. К основным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, промышленные предприятия, автотранспорт. Именно они вызывают загрязнение природной среды тяжелыми металлами, асбестом, оксидами углерода, серы, азота, бензопиреном... Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий — практически постоянные компоненты воздуха промышленных центров.

Атмосферное загрязнение влияет на сопротивляемость организма инфекциям, в результате чего повышается заболеваемость, происходят физиологические изменения организма. По сравнению с другими источниками химического загрязнения (пища, питьевая вода) атмосферный воздух представляет особую опасность, ведь на его пути нет химического заслона. В загрязнении воздуха крупных городов и агломераций вклад автотранспорта достигает 90%.

Вспомним, что в основе процессов, приводящих автомобиль в движение, лежит горение топлива, невозможное без кислорода воздуха. В среднем современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина (примерно 10-километровый пробег машины) использует около 15 кг воздуха, или около 2500 л кислорода - это больше объема, вдыхаемого человеком в течение суток. Если учесть, что средний годовой пробег автомобиля составляет 10 000 км, то им из атмосферы поглощается ежегодно 2,5 млн л, или около 4 т кислорода. Умножим теперь эти цифры на число автомобилей в стране!

Озоновый слой - это воздушный слой в верхних слоях атмосферы (стратосфере), состоящий из особой формы кислорода - озона. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (О₃). Озоновый слой начинается на высоте около 8 км над полюсами (или 17 км над экватором) и простирается вверх до высоты, приблизительно равной 50 км. Однако плотность озона очень низкая, и если сжать его до плотности, которую имеет воздух у поверхности Земли, то толщина озонового слоя не превысит 3,5 мм.

Так как озоновый слой является защитным экраном от ультрафиолетового излучения, его разрушение приведет к более высокому уровню солнечной радиации на поверхности Земли. Ученые связывают с этим увеличение случаев рака кожи. Другим следствием повышенного уровня ультрафиолетового излучения станет разогрев поверхности Земли, таяние ледников и, вследствие этого, изменение температурного режима, режима ветров и дождей и повышение уровня Мирового океана. Обнаружены увеличивающиеся каждую весну так называемые озоновые дыры над Северным и Южным полюсами, озоновая дыра в средних широтах Северного полушария - над Россией. Ученые пришли к заключению, что хлорфторуглероды (фреоны), которые широко использовались в промышленности и в быту в качестве хладореагентов, растворителей, пенообразователей, аэрозолей, несут ответственность за разрушение озонового слоя Земли. Учитывая нависшую над планетой опасность, было подписано международное соглашение по сокращению производства фреонов в мире.