Введение
Человек - часть природы и как биологический вид своей жизни деятельностью долго влиял на природу, но не больше, чем многие другие организмы.
Развитие общества происходит в процессе постоянного взаимодействия с природой. Преобразующее влияние человека на природу неизбежно. Вносимые его хозяйственной и иной деятельностью изменения в природу усиливаются по мере развития производительных сил и увеличения массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот.
Особенно крупные изменения в природу внесены человеком при капитализме с его высокой промышленной техникой и частной собственностью на средства производства. Развитие промышленности потребовало вовлечения в хозяйственный оборот новых самых разнообразных природных ресурсов.
Помимо расширения масштабов использования земель, лесов, животного мира, началась интенсивная эксплуатация ископаемых недр, водных ресурсов и т. п. Все возрастающая по своим темпам и масштабам эксплуатация природы приводила к ее быстрому истощении.
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.
Воздействие человека на природу достигло наибольшей силы за последнее время, в период высоких темпов роста всех видов материального производства и научно-технического прогресса.
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.
Экологический кризис
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС, нарушение взаимосвязей внутри экосистемы или необратимые явления в биосфере, вызванные антропогенной деятельностью и угрожающие существованию человека как вида. По степени угрозы естественной жизни человека и развитию общества выделяются неблагоприятная экологическая ситуация, экологическое бедствие и экологическая катастрофа.
Влияние общества на природу к настоящему времени достигло больших масштабов. Это влияние сказывается не только в отношении отдельных природных ресурсов, но и, как мы видели, на ходе важнейших, глобальных процессов биосферы, нарушение которых может привести к весьма опасным для жизни на планете последствиям. Именно это положение послужило причиной появления и распространения в последнее время в развитых странах такого понятия, как "экологический кризис".
Истоки "экологического кризиса" кроются в нерациональном использовании природных ресурсов. Например, в США, по некоторым оценкам, с 1929 по 1963 г. от 47 до 56% валового национального продукта было произведено без учета действительных нужд общества. Следовательно, около половины природных ресурсов, освоенных США за этот период, расходовалось без учета реальных общественных потребностей. Освоение естественных ресурсов в интересах конкурирующих собственников, непомерное увеличение военных расходов, ориентация на неограниченное потребление неизбежно ведут к хаотическому расходованию богатств природы и в конце концов оборачиваются тяжелыми лишениями для общества.
Охрана окружающей природной среды от загрязнения
Перед наукой возникла непростая и противоречивая задача использования природных ресурсов при одновременном поддержании оптимального качества природной среды. В ее решении наметилось два принципиально разных пути.
Первый путь - очистка вредных отходов промышленных и сельскохозяйственных предприятий. С этой целью на предприятиях строятся специальные очистные сооружения, улавливающие из отходов загрязнители, устраняя возможность их попадания в природную среду. До настоящего времени основные усилия в нашей стране были направлены на расширение сети очистных сооружений и их усовершенствование. Это было неизбежным, так как вся промышленность 60-х годов развивалась без учета возможности безотходной технологии. При проектировании предприятий в соответствии с характером и объемом предполагавшегося загрязнения предусматривались очистные сооружения определенной конструкции и мощности.
Этот путь имеет определенные ограничения, поскольку в тех случаях, когда стоимость очистки и утилизации отходов превышает стоимость продукции, производство становится экономически необоснованным.
Второй путь - создание систем малоотходного и безотходного производства. Это - радикальное технологическое решение проблемы сохранения оптимальной природной среды. Оно требует такой технологии, при которой круговорот веществ в производстве будет замкнутым. Все сырье, поступающее в производство, перерабатывается на полезные продукты или передается в соседние производства. Никаких отходов, а следовательно, и загрязнения окружающей среды не будет.
Но полное технологическое воплощение второго пути - дело исключительно сложное, требующее больших работ и времени.
Охрана атмосферы
Состав атмосферы. Больше всего в атмосфере азота - 78,03% объема сухого воздуха, кислорода - 20,95%, аргона и других инертных газов - -,95%, углекислого газа - 0,03% и ничтожные количества других газов. В воздухе всегда находятся пары воды - 3-4%, частицы пыли.
Защитные функции атмосферы. Земная жизнь уязвима для космических лучей и нуждается в постоянной и надежной от них защите. Воздушная оболочка Земли, как любой внешний покров, осуществляет и защитные функции. Пробить это "броню" могут лишь крупные метеориты. От Солнца поступают на Землю энергия, а следовательно, и сама возможность жизни. 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 мгновенное убийственная их энергия испепелила бы все живое. Этого не случается, и на Земле существует жизнь благодаря атмосфере.
Источники загрязнения атмосферы могут быть естественными (природными) и искусственными (антропогенными), главным образом техногенными. К первым относятся извержения пепла и газов вулканами, лесные и степные пожары. Ко вторым относятся промышленные, транспортные и бытовые выбросы.
Меры по охране атмосферы. Наиболее древнее из локальных мер предотвращения загрязнений воздуха - заводская труба. Высокие трубы увеличивают пространство, на которое распространяются дым и газы, тем самым предотвращая их повышенную концентрацию. Но эта мера мало эффективна.
Поэтому основные усилия сейчас направлены не предупреждение выбросов загрязнений в атмосферу путем их технологической обработки - рекуперации. На всех действующих и новых предприятиях устанавливают пылеулавливающее и газоочистное оборудование. Эта технология очистки сложна и дорогостояща.
Улучшение качества топлива - еще один эффективный путь снижения уровня загрязнений воздуха. Это достигается за счет предварительной обработки угля и нефти с целью уменьшения в них серы и золы.
Кардинальные решения проблем автотранспорта - замена двигателей внутреннего сгорания иными. Предлагаются и разрабатываются образцы газотурбинных, роторных и даже паровых двигателей. Но наиболее перспективными считаются электромобили.
Система охраны атмосферы включает и службу контроля. Любые средства очистки при любых масштабах и формах не исключают, к сожалению, возможности аварии.
Охрана вод
Вода - самое распространенное в биосфере вещество. Это необычайное по своим физико-химическим свойствам неорганическое соединение (минерал), играющее исключительно важную роль в жизни природы.
Загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками 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.
Меры борьбы с загрязнениями пресных вод. Чтобы обеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократное разбавление чистой водой. При сильном загрязнении самоочищения 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, совершенствование технологического процесса производства и строительство утилизирующих установок для извлечения ценных веществ из сточных вод.
Поскольку в ближайшее время не удастся полностью избежать загрязнений воды в процессе ее технологического использования, важное значение по-прежнему будут иметь различного рада очистные сооружения. Применяют несколько методов очистки сточных вод, к важнейшим из которых относятся механическая, химическая и биологическая.
Метод механической очистки заключается в механическом удалении из сточных вод нерастворенных примесей, для чего применяют специальные сооружения. Удаление разнообразных примесей при этом осуществляется с помощью разнообразных приспособлений: решеток и сит, жироловок, маслоловушек и нефтеловушек. 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 загрязнениями, способствуют выпадению нерастворенных коллоидных и частично растворенных веществ. Этот метод очистки позволяет уменьшить количество нерастворенных загрязнений сточных вод до 95% и растворенных до 25%.