Циркуляция загрязняющих веществ в природе

Циркуляция загрязняющих веществ в природе и состояние в Донецкой области

Введение

Человечество в последнюю четверть двадцатого века вступило в эпоху всемирного эколого-экономического кризиса. Он еще в 70-е годы заявил о себе как энергетический кризис. И лишь спустя некоторое время стало понятным, что он носит системный экономико-эколого-политический характер и его проявления - это нарушения равновесия между обществом и природой.

Экономически развитые страны энергетический кризис преодолели ускоренным внедрением достижений научно-технического прогресса, новых ресурсосберегающих технологий, реконструкцией производств. Это вместе со значительными инвестициями в природоохранные мероприятия помогло в определенной мере стабилизировать экологическую ситуацию. Эти страны, таким образом, создали постиндустриальное общество. Остальные страны мира (это подавляющее большинство) находятся еще на ресурсорасточительной индустриально-технократической стадии развития с переходной экономикой, которая базируется на экстенсивной эксплуатации, добыче и распродаже природных богатств. На эти страны и сместился центр экологической напряженности. В целом всемирный экологический кризис продолжает развиваться и углубляться.

Специфика и особая сложность экономической и экологической ситуации в Украине заключается в том, что на нашу страну влияет как мировой, так и постсоветский кризис.

1. Законодательная база решения экологических проблем

Под экологической ситуацией подразумевается состояние окружающей среды или отдельных ее факторов, имеющих эмоциональную, количественную или качественную оценку. Антропоцентристское, т.е. с позиций человека, понимание экологической ситуации, которая требует улучшения или предотвращения, называется экологической проблемой.

Об острой кризисной экологической ситуации в Украине говорит следующее. Загрязнение воздуха, грунтов, поверхностных и подземных вод, особенно в зонах влияния промышленно-городских, горных и аграрных районов (последние занимают три четверти территории Украины, а половина ее под пашней), свидетельствует о чрезмерной техногенной нагрузке на окружающую среду.

Продолжается ухудшение состояния наиболее защищенных водных объектов - подземных водоносных горизонтов, являющихся последним экологически безопасным резервом питьевого водообеспечения населения и отраслей экономики.

По уровню зарегулированности речного стока, использования водных ресурсов для потребностей населения, промышленности и сельского хозяйства Украина занимает первые места среди европейских стран. Чрезмерно, экологически не сбалансировано используются и другие природные ресурсы, в частности лесные и т. п.

В Украине, площадь которой в общей мировой земельной территории занимает менее полупроцента, добывается, перерабатывается и задействуется в производство почти пять процентов мирового объема минерально-сырьевых ресурсов. По оценкам некоторых зарубежных ученых, ежегодные экономические потери нашего государства от неэффективного, нерационального природопользования и тотального загрязнения окружающей среды составляют от 15 до 20% его национального дохода и являются, пожалуй, самыми большими в мире.

Коротко можно сделать следующий вывод относительно причин экологического кризиса в Украине - это хозяйствование при чрезмерной эксплуатации природных ресурсов и богатств без учета экологических законов, факторов, требований, критериев и ограничений. Так продолжаться не может - без изменений в экологической политике, без того, чтобы соблюдался принцип приоритета экологии над экономикой, приоритета экологических критериев, показателей, требований над экономическими критериями, показателями.

Экологическая безопасность обеспечивается организационными, правовыми, экономическими и социальными средствами. Основой организационного управления экологической безопасностью окружающей среды является надежный правовой механизм, который должен обеспечить реализацию научно обоснованных принципов охраны окружающей среды, рационального использования природных ресурсов и экологическую безопасность человеческого сообщества в частности и биосферы в целом.

Основные направления государственной политики в сфере охраны окружающей среды воплощаются при помощи экологического права. Правовой механизм должен придать этим направлениям четкую целенаправленность, формальную определенность, общеобязательность, способствовать регулированию отношений в области экологии, применению превентивных, оперативных, стимулирующих и принудительных мероприятий к юридическим и физическим лицам относительно охраны окружающей среды и их отходов, экологической безопасности и юридической ответственности за нарушение экологического законодательства.

Изучение, анализ и обобщение практики применения законодательства об охране окружающей среды осуществляются в двух направлениях:

1. Составление и утверждение экологических нормативов природопользования (относительно недр, грунтов, воды, воздуха, растительного и животного мира также);

2. Составление и утверждение комплекса эколого-экономических показателей государственного контроля за состоянием окружающей среды и деятельностью хозяйственных структур.

Общественные отношения между людьми и природой в государстве регулируются Конституцией, законами, правительственными подзаконными актами, ведомственными подзаконными актами и нормативными актами местных органов власти.

Основным базовым законом является Конституция Украины, которая была принята в 1996г., в соответствии с которой разрабатываются правовые основы государственной политики Украины в сфере охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности человека. Для осуществления конституционных законов в практическую деятельность Верховная Рада Украины разрабатывает законы, которые внедряет в жизнь Кабинет Министров, принимающий соответствующие законодательные правовые акты. При помощи министерств и ведомств, подчиненных Кабинету Министров, осуществляется контроль над строгим выполнением законов экологического законодательства.

Согласно Государственной программы охраны окружающей природной среды, рационального использования природных ресурсов и экологической безопасности, в первую очередь предусматривается разработать и внедрить экономический механизм охраны окружающей среды и рационального природопользования, создать системы совершенного контроля за экологическим состоянием окружающей среды с одновременным вводом элементов комплексного экологического мониторинга, разработать нормативную базу оценки влияния вредных факторов на здоровье людей, экологический кадастр природных ресурсов и классифицировать производственные предприятия по степени их безопасности. Разрабатываются и внедряются также программы экологического образования, воспитания и информирование. В результате осуществления этих первоочередных мер принимаются основные законодательно-правовые акты, а также появляется возможность достоверно оценить экологическое состояние государства.

Для воплощения основных направлений государственной политики охраны окружающей среды в повседневную жизнь человеческого общества приняты такие законы и акты: «Об охране окружающей природной среды», «О животном мире», «О природно-заповедном фонде», «Об охране атмосферного воздуха», «Лесном кодексе Украины», «Водном кодексе Украины», «Земельном кодексе Украины», «Кодекс Украины о недрах».

Систематизация экологического законодательства осуществляется в форме кодификации и инкорпорации с определением первоочередных и перспективных законодательных и подзаконных актов.

Основным стержневым, комплексным законом в отрасли охраны окружающей среды является закон "Об охране окружающей природной среды", который был принят 25 июня 1991 г.

Данный закон не только провозглашает, но и предусматривает систему гарантий экологической безопасности человека, вносит определенную упорядоченность в систему управления в отрасли природопользования. Он закрепляет право граждан Украины на безопасную для жизни, окружающую среду. Это неотъемлемое право, человека реализуется путем участия в обсуждении проектов законодательных актов и других решений в отрасли охраны окружающей среды; участия в разработке и осуществлении мероприятий по охране природной среды, рационального использования природных ресурсов; объединение в общественные природоохранные организации; получение полной и достоверной информации о состоянии окружающей природной среды.

Закон предоставляет гражданам Украины право обращаться в суд с иском к предприятиям, учреждениям и организациям относительно возмещения вреда, причиненного здоровью и имуществу, в результате негативного влияния на окружающую среду. Он обязывает государственные органы оказывать всестороннюю помощь гражданам в осуществлении природоохранной деятельности и учитывать их предложения в этой отрасли.

Согласно этому закону граждане Украины имеют не только права, но и обязанности:

--беречь природу, охранять, рационально использовать ее богатства соответственно требованиям законодательства об охране окружающей природной среды;

--осуществлять деятельность с выполнением требований экологической безопасности, других экологических нормативов и лимитов использования природных ресурсов;

--не нарушать экологические права и законные интересы других субъектов;

вносить плату за специальное использование природных ресурсов и штрафы за экологические правонарушения;

компенсировать вред, причиненный загрязнением и другим негативным влиянием на окружающую природную среду.

Важным является раздел об экологической экспертизе. Законодательно закреплена ее обязательность. Позитивный вывод государственной экологической экспертизы является основанием для открытия финансирования по всем проектам и программам, реализация которых без такого позитивного вывода запрещается. Кроме государственной, Закон предусматривает другие формы экологической экспертизы -- общественную, научную, которые проводятся независимо от государственной. Государственные стандарты в области охраны окружающей среды объявляются обязательными. Определена система экологических нормативов: предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в окружающей среде, предельно допустимые и временно согласованные выбросы и сбросы загрязняющих веществ; предельно допустимые уровни шума, электромагнитного излучения и других вредных влияний, а также нормы и правила радиационной безопасности; нормы и правила природопользования, которые устанавливаются и вводятся в действие Министерством здравоохранения и Министерством охраны окружающей природной среды.

Законом предусмотрено, что Украина присоединяется ко всем видам международного сотрудничества в отрасли охраны природы и рационального использования природных ресурсов, которое осуществляется путем заключения договоров, соглашений, а также участия в природоохранной деятельности ООН, других правительственных и неправительственных организаций.

Все другие экологические законы и подзаконные акты не только не должны ему противоречить, но и должны развивать, детализировать и конкретизировать его положение.

Например, в отдельном разделе Закона были закреплены принципы обязательности экологической экспертизы в процессе законотворческой, инвестиционной, управленческой, хозяйственной и другой деятельности, установлены виды, объекты и субъекты экологической экспертизы. На базе этих положений в 1995 году был принят Закон "об экологической экспертизе", который урегулировал эти вопросы более детально.

В развитие Закона «Об охране окружающей природной среды» принято и предусматривается разработка пакета законодательных актов, который должен включить лишь 18 законов и кодексов. Первыми из этого пакета приняты законы «О природно-заповедном фонде Украины», «Об охране атмосферного воздуха», «Об охране и использовании животного мира», «Об охране и рациональном использовании растительного мира», земельном, водном, лесном Кодексах Украины, Кодекс о недрах.

2. Циркуляция загрязняющих веществ в природе и мутагенные

изменения в организме человека

До недавнего времени (приблизительно до XIII в., когда численность населения составляла 300--350 млн. человек) природа активно перерабатывала все поступления веществ в биосферу, то есть происходила самоочистка. Продукты жизнедеятельности всех организмов, включая и человека, были преимущественно органического происхождения. После превращения их редуцентами на неорганические соединения они включались в природный круговорот веществ. Орудия труда или предметы употребления, хоть и имели неорганическую природу, использовались в относительно небольшом количестве, и это не составляло угрозы для окружающей природной среды. Однако в дальнейшем, с ростом численности населения, значительно увеличивались его потребности, для удовлетворения которых человечество начало привлекать много новых веществ (порох, кислоты, соли, позже -- разные химические препараты для борьбы с вредителями сельского хозяйства и тому подобное), которые были не свойственные природе и за относительно небольшой промежуток времени она не успевала к ним адаптироваться, то есть они не включались в естественный процесс кругооборота веществ. Это привело к их накоплению и в дальнейшем стало наносить значительный вред экосистемам в целом и человеку в частности.

Следовательно, загрязнение -- это внесение в окружающую среду или возникновение в нем новых, обычно не характерных химических и биологических веществ, агентов или внесение в избыточном количестве любых уже известных веществ, которые оказывают вредное влияние на природные экосистемы и человека и от которых природа не способна избавиться самоочищением. Загрязнение биосферы означает не просто внесение в почву, воду или воздух тех или других инородных компонентов. В любом случае объектом загрязнения является биогеоценоз. Избыток одних веществ в природной среде или наличие других приводит к изменению экологических факторов (изменяются состав атмосферы, воды, почвы и тому подобное). При этом нарушаются процессы обмена веществ, снижается интенсивность ассимиляции продуцентов и биопроизводительность биогеоценоза в целом.

Загрязнение разделяют на природные, вызванные любыми природными, обычно катастрофическими факторами (наводнения, извержения вулканов, селевой поток и тому подобное), и антропогенные, что возникают в результате деятельности людей. Антропогенные загрязнения по типу происхождения разделяют на механические, химические, физические и биологические.

К механическим загрязнениям принадлежат разные предметы в воде и почве, а также твердые дольки разного размера. Химические загрязнения -- это разнообразные посторонние искусственные химические вещества (жидкие, частицы и газообразные), которые образовались в результате химической реакции в химической, металлургической или других отраслях хозяйства. Они попадают в биосферу и нарушают установленные природой процессы кругооборота веществ и энергии. Физические загрязнения разделяют на тепловые, электрические, радиационные и световые, а также шумы, вибрации и гравитационные силы.

В биосферном и биологическом круговоротах участвует огромное количество химических элементов и соединений, но важнейшими из них являются те, которые определяют современный этап развития биосферы, связанный с хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся круговороты углерода, серы, азота и фосфора. Оксиды первых трех являются главными загрязнителями атмосферы, а фосфаты -- загрязнителями водных бассейнов. Большое значение имеет знание круговоротов ряда токсичных элементов и, в частности, ртути (загрязнитель пищевых продуктов) и свинца (компонент бензина, который выступает как загрязнитель почвы и атмосферы). В круговороты вовлекаются многие вещества антропогенного происхождения (ДДТ, пестициды, радионуклиды и др.), которые наносят вред биоте и здоровью человека.

Круговорот углерода. Этот круговорот -- один из важнейших круговоротов веществ в биосфере. Изменения глобального масштаба круговорота углерода, вызванные антропогенной деятельностью, приводят к неблагоприятным для биосферы последствиям. С процессом круговорота углерода напрямую связаны содержание кислорода в атмосфере и его круговорот в биосфере, изменения климата и погодных условий на земной поверхности и т.д.

Углерод участвует в большом и малом круговоротах вещества. Его соединения в биосфере постоянно возникают, испытывают превращения и разлагаются. Основной путь миграции углерода -- от углекислого газа в атмосфере в живое вещество и из живого вещества в атмосферную углекислоту. При этом часть углерода выходит из круговорота, растворяясь в гидросфере и осаждаясь в форме карбонатных пород, а часть остается в почве.

Считают, что наибольшую опасность для биосферы представляет нарушение круговорота углерода.

В современную эпоху, в отличие от прошлых геологических периодов, поток углерода в атмосферу увеличился за счет антропогенных выбросов, а растительность полностью его усвоить оказалась не в состоянии. Вследствие этого снизилось самоочищение атмосферы от оксида углерода, т.е. от угарного газа.

Самоочищение воздуха от оксида углерода происходит в результате миграции СО в верхние слои атмосферы, где в присутствии диоксида азота и озона он окисляется до СО2. Установлено, что если бы прекратилось постоянное поступление в атмосферу техногенного оксида углерода, то она бы очистилась от него в течение нескольких лет.

Азот, как и углерод, участвует в большом и малом круговоротах. Источником азота в биологическом круговороте являются нитраты и нитриты, которые поглощаются растениями из почвы и воды. У растений отсутствует возможность извлекать азот непосредственно из атмосферы. Растительноядные животные создают из аминокислот растительных белков протоплазму своих клеток. Гнилостные бактерии переводят соединения азота в отмерших остатках растений и животных в аммиак. Затем нитрифицирующие бактерии превращают аммиак в нитриты и нитраты. Часть азота благодаря денитрифицирующимся бактериям вновь поступает в атмосферу. Если бы отсутствовал дополнительный источник пополнения запасов азота в почве, то произошло бы азотное голодание растений и как следствие -- разрушение биосферы, так как в процессе денитрификации свободный азот выводится из биологического цикла.

Потеря азота непрерывно восполняется поступлением его с суши, в результате постоянного перемешивания вод, выпадения аммиака из атмосферы и разложения остатков растений и животных в поверхностных частях водоемов зависит от кислотности почвенного раствора.

В почве и природных водах фосфор всегда находится в дефиците. Соотношение фосфора и азота в природных водах составляет в среднем 1 : 23 (в реках и ручьях 1 : 28), в биомассе 1 : 16. Это определенным образом тормозит биологическую продуктивность Земли. Хотя часть фосфора из Мирового океана естественным путем возвращается на сушу птицами и с выловленной рыбой, общий объем возврата фосфора явно меньше количества выноса его в гидросферу.

Литература

1. Киселев В.Н. Основы экологии. Мн.:Універсітэцкае, 1998. - 367с.

2. Зарубинский О. и др. Как улучшить экологическую ситуацию в Украине?// Наш край №1, 2005г.

3. Запольський А.К., Салюк А.І. Основи екології. К.: В.ш., 2004. - 382с.

4. Назарук М.М. Основи екології та соціоекології.-- Львів: Афіша, 2000. -- 256 с.

5. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М.: Агентство «ФАИР», 2006,-- 320 с

6. Выступление начальника Госуправления экологии и природных ресурсов в Донецкой области С.С. Куруленко на парламентских слушаниях.// Наш край, №2, 2004 год

7. Джигирей В.С. и др. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища (екологія та охорона природи). Л.: Афіша, 2001. - 272с.

8. Сугой О. Экономическая экология.// Наука и жизнь, №5, 2007г. С29