С концепцией экологического риска тесно связаны представления об экологическом кризисе. Создание ее вызвано необходимостью вскрыть причины, установить признаки, замедлить или предупредить развитие кризисной экологической ситуации, наметить основные пути ее преодоления.
В эволюции биосферы различают следующие основные этапы:
1) возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом;
2)период биогенеза — усложнение структуры многоклеточных организмов по чисто биологическим законам;
3)период ноогенеза — возникновение человеческого общества, разумная деятельность которого способствует превращению биосферы в ноосферу.
Таким образом, качественно новый этап в развитии биосферы наступил с возникновением человеческого общества. На первых этапах антропогенеза интенсивность воздействия людей на среду обитания не отличалась от воздействия других организмов. Получая из окружающей среды средства к существованию в таком количестве, которое полностью восстанавливалось за счет естественных процессов биотического круговорота, люди возвращали в биосферу то, что использовалось другими организмами для их жизнедеятельности. Универсальная способность микроорганизмов разрушать органическое вещество, а растений превращать минеральные вещества в органические обеспечивала включение продуктов хозяйственной деятельности людей в биотический круговорот.
В настоящее время человек извлекает из биосферы сырье в значительном и все возрастающем количестве, а современная промышленность и сельское хозяйство производит или применяет вещества, не используемые другими видами организмов, иногда ядовитые. В результате этого биотический круговорот становится незамкнутым. Вода, атмосфера, почва загрязняются отходами производства, вырубаются леса, истребляются дикие животные, разрушаются природные биогеоценозы.
В настоящее время человечество стоит перед проблемой экологического кризиса, т. е. такого состояния среды обитания, при котором вследствие происшедших в ней изменений среда обитания оказывается непригодной для жизни людей. Ожидаемый кризис по своему происхождению является антропогенным, так как к нему ведут изменения в природе Земли, развивающиеся в связи с воздействием на нее человечества.
Другими словами, экологический кризис — это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.
Основные пути воздействия людей на природу заключаются в расходовании естественных богатств в виде минерального сырья, почв, водных ресурсов, загрязнения среды, истребления видов и разрушения биогеоценозов.
Естественные богатства планеты делятся на невосполняемые и восполняемые. К первым, например, относятся полезные ископаемые, запасы которых ограничены и последствия нерациональной добычи и использования которых очевидны.
Использование так называемых восполняемых ресурсов должно быть также объективно со всех точек зрения обосновано, т. к. хищническое отношение к восполняемым природным ресурсам влечет за собой непоправимые изменения в биосфере. Например, истребление лесов, которое началось еще в доисторические времена, прежде всего нарушает водный режим планеты. Мелеют реки, их дно покрывается илом, что приводит к уничтожению нерестилищ и сокращению численности рыб. Уменьшаются запасы грунтовых вод, создается недостаток влаги в почве. Талая вода и дождевые стоки смывают, а ветры, не сдерживаемые лесной преградой, выветривают верхний почвенный слой. В результате возникает эрозия почвы. Древесина, ветви, кора, подстилка аккумулируют минеральные элементы литания растений. Уничтожение лесов ведет к вымыванию этих элементов из почвы и падению их плодородия. С вырубкой лесов гибнут населяющие их птицы, звери, насекомые-энтомофаги. в результате беспрепятственно размножаются вредили сельскохозяйственных культур. Лес очищает воздух от ядовитых загрязнений, он задерживает, в Частности, радиоактивные осадки и препятствует их дальнейшему распространению, т. е. вырубка лесов устраняет важный компонент самоочищения воздуха. Уничтожение лесов на склонах гор является причиной образования оврагов и селевых потоков.
В результате нерационального землепользования человечество потеряло вследствие эрозии почв обширные территории, ставшие практически непригодными для землепользования.
Промышленные отходы, пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, радиоактивные вещества, образуемые при производстве и испытание ядерного оружия, загрязняют природную среду. Выбросы в атмосферу автомобильных газов, количеств-, которых неуклонно возрастает, увеличивают содержание в биосфере угарного газа, свинца и других вредных веществ. Человеком истреблено огромное количество видов животных и растений. Отдельные виды (около 600) в настоящее время находится на грани Полного истребления. Исчезновение вида не всегда обусловлено непосредственным уничтожением. Между, естественными и искусственными биоценозами происходит борьба за территорию, но человеческий труд является мощным и устойчивым фактором, поэтому искусственные биоценозы, сами по себе малоустойчивые, тем не менее теснят биоценозы естественные.
Деятельность человека изменяет структуру земной поверхности, отчуждая под сельхозугодья строительство населенных пунктов, коммуникаций, водохранилищ территорию, занимаемую природными биогеоценозами.
К числу отрицательных влияний на биосферу относится нерегулируемый промысел рыб, млекопитающих, беспозвоночных, водорослей, изменение химического состава вод, воздуха, почвы в результате сброса отходов промышленности, транспорта и сельскохозяйственного производства.
По мнению экспертов, экологическая ситуация, складывающаяся на земле, таит в себе опасность серьезных или необратимых изменений биосферы, которые и укладываются в понятие «экологический кризис». Такой исход неизбежен в том случае, если деятельность человечества не приобретет планомерный, согласующийся с законами существования и развития биосферы характер.
Для улучшения состояния биосферы предлагаются следующие методы защиты:
1) применение безотходных и малоотходных технологий,
2) разработка и применение норм предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в атмосфере, рабочей зоне, почве, водоемах и продуктах питания;
3) разработка и применение норм предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС), а так же мест размещения отходов по каждому экологически опасному предприятию;
4) использование способности элементов биосферы самоочищаться: высотные трубы для рассеивания вредных примесей в атмосфере, канализация в морские глубины вдали от берега, разбавление стоков чистой водой и др. Рассматривая вопросы состояния и охраны биосферы, необходимо оценивать качество природной среды, которое зависит, прежде всего, от наличия и концентрации в ней тех или иных загрязнений.
Загрязнение - это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, а так же превышение в рассматриваемое время естественного средне - многолетнего уровня концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящих к негативным последствиям.
Загрязнение бывает антропогенное, военное, вторичное, глобальное.
Последний вид загрязнения в свою очередь, делится на естественное, катастрофическое, локальное, механическое, микробиологическое, и т.п. Степень загрязнения воздуха определяется свойствами земной атмосферы. В современном газовом составе атмосферы, который отличается большим постоянством, содержится по объему (%): азота - 78.08, кислорода - 20.9 и небольшое количество других газов.
Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения.
К основным загрязнителям атмосферы относятся диоксид углерода, оксид углерода, оксид азота, фреоны, метан и тропосферный озон. Один из основных по массе загрязнителей атмосферы - СО2. По объему выбросов углерода (1 т С соответствует 3.75 СО2) первое место занимают США, затем страны Европейского союза, а далее следует бывший СССР.
Основной аэрозоль атмосферы - сернистый ангидрид (SO2), несмотря на большие масштабы его выбросов в атмосферу, является короткоживущим газом (4-5 сут.). На практике для определения степени загрязнения атмосферного воздуха используют нормирование, а именно два вида нормативов: ПДКсс - среднесуточные - для оценки осредненных за продолжительный период (от суток до года) концентраций, и ПДКмр - для оценки непосредственно измеренных максимальных разовых концентраций (при 20 - минутной экспозиции).
Нормирование загрязнений атмосферного воздуха в нашей стране введено с 1943 г. Внедрены нормативы предельно допустимых концентраций в воздухе населенных пунктов, исходя из гигиенических требований. Они сейчас охватывают более 2500 различных веществ по содержанию: в продуктах питания, в воздухе, почве, воде. Контроль загрязнения атмосферы на территории России осуществляется почти в 350 городах ( с населением более 100 тыс. жителей).
Максимальные разовые концентрации таких загрязнителей воздуха как пыль, оксид углерода, диоксид азота, аммиак, сероводород, фенол, фторид водорода, превышают соответствующие ПДКмр более чем в 75% городов. Более 50 млн. человек испытывают воздействие различных вредных веществ, содержащихся в воздухе в концентрациях порядка 10 ПДК.
На загрязнение воздушного бассейна большое влияние оказывает выпадение кислотных соединений: сернокислотные и азотные выпадения охватили значительные территории РФ. Одним из главных свойств воды как компонента эколого-географической среды является ее незаменимость. Около 50% населения России используют для питья воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по различным показателям качества.
Основными источниками загрязнения гидросферы являются: сточные воды промышленных предприятий объемом несколько млрд. км3 в год; городские сточные воды; канализационные воды животноводческих хозяйств; дождевые и талые воды с растворенными химическими веществами, образующиеся в городах и на полях; водный транспорт; естественные осадки из атмосферы.
Радиоактивное загрязнение природных сред на территории РФ в настоящее время обусловлено следующими источниками: глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами - продуктами испытаний ядерного оружия; выбросом радиоактивных веществ из четвертого блока Чернобыльской АЭС в апреле - мае 1986 г.; плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности;
После аварии на Чернобыльской АЭС на территории 14 областей РФ образовались зоны с повышенным радиоактивным загрязнением. Серьезную проблему представляет загрязнение территории России экспортируемыми радиоактивными отходами. Которые размещаются на территории России, хотя закон РФ "Об охране окружающей среды" (ст. 50) запрещает импорт и экспорт радиоактивных веществ.
Среди мер улучшения экологии в России особое место отводится формированию системы экологического мониторинга, в которую входят: служба наблюдения за загрязнением окружающей среды Росгидромета; служба мониторинга лесного фонда РФ; служба мониторинга водных ресурсов; служба санитарно-гигиенического контроля среды обитания человека и его здоровья и др.
Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительности и животного мира, позволяющие выделить их состояние и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.
Вновь разработаны и введены следующие законодательные документы, акты, мероприятия: закон об охране окружающей природной среды; базовые нормативные платы за выбросы, сбросы загрязненных веществ; за размещение отходов; экологическая паспортизация промышленных предприятий; критерий отнесения отдельных территорий к зонам ЧС и экологического бедствия и т.д.
Психическое и физическое самочувствие человека, его настроение, деловая активность в решающей степени зависят от состояния его здоровья. В Уставе Всемирной организации здравоохранения дано следующее определение: "Здоровье является состоянием полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствием болезней и физических дефектов".
Вклад экологического фактора в состояние здоровья составляет не менее 25-30%, а по таким заболеваниям как онкологические и аллергические - в несколько раз больше. Канцерогенные вещества вызывают онкологические заболевания. Аллергенные вещества вызывают реакцию организма в виде удушья, зуда, насморка. Мутагенные вещества вызывают мутации, то есть резкие наследственные изменения, способные привести к вырождению для человека и других животных организмов.
Богатство любой страны должно оцениваться не количеством произведенных материальных благ, как это принято сейчас, а уровнем здоровья населения. Если оценивать нашу страну по этому показателю, то она окажется одной из самых нищих, так как по продолжительности жизни Россия стоит на 51 месте в мире, к 60 годам жизни число хронических заболеваний в среднем равняется трем; 60% населения страдает аллергией и т.д.
Так как, постоянное вдыхание определенных видов пыли приводит к развитию легочных заболеваний (хронический бронхит, рак легкого, эмфизема, асбестоз), наибольшую опасность поэтому представляет пыль, содержащая мельчайшие частицы кремния или асбеста. Действие химических загрязнений зависит от химических свойств; размера частиц (пыль); продолжительности воздействия; способа внедрения; концентрации.
Чрезвычайно опасными для человека являются параметрические загрязнения окружающей среды: повышенный радиационный фон, уровни шума и электромагнитных колебаний.