Экологическая ситуация в моем городе
Термин «экология» ввел в науку немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 г. В переводе с греческого, экология – это наука о доме. Здесь под «домом» подразумевается окружающий нас мир.
Первоначально словом «экология» был назван новый раздел биологии, изучающий совокупность всех взаимосвязей между живыми и неживыми компонентами природной среды. Сегодня экология превратилась в самостоятельную фундаментальную науку, которая пытается понять и объяснить, как устроен мир, как и за счет чего он функционирует.
К концу XX века новый термин не только получил широкое распространение, но и стал очень модным. Его смысловое наполнение сильно изменилось и очень запуталось. Сегодня экологом считает себя и инженер, и педагог, и биолог, и юрист (список можно продолжать), при этом каждый придает этому слову свое значение.
Почему так получилось? С одной стороны, успехи различных областей научных знаний позволили поднять экологию, как науку об окружающем нас мире на качественно новый уровень. С другой стороны, современная цивилизация на практике столкнулась с реальной угрозой безопасности и устойчивости своего существования и осознала, что эти проблемы невозможно решить без фундаментальных экологических знаний. Все это привело к изменению отношения к экологии, как к науке. Экология, как в сказке, «вдруг» из Золушки превратилась в принцессу. Но это превращение произошло на фоне отсутствия фундаментальных экологических знаний у широких масс людей.
Сегодня дефицит экологического воспитания и образования рассматривается как фактор опасности. Необходимость, всеобщность и обязательность экологического образования закреплены в законе РФ «Об охране окружающей природной среды» от 19.12. 91 и рассматриваются как необходимое условие формирования экологической культуры и безопасности общества. В ранг государственной политики введены следующие принципы:
гарантированность приобретения каждым гражданином экологических знаний;
обязательность и приоритетность экологических знаний в системе образования;
направленность экологического образования на выполнение задач по сохранению и восстановлению природной среды.
В статье 74 закона «Об охране окружающей природной среды» говорится, что овладение минимумом экологических знаний, необходимых для формирования экологической культуры граждан, во всех дошкольных, средних и высших учебных заведениях, независимо от их профиля, обеспечивается обязательным преподаванием основ экологических знаний.
В обязательный минимум профессиональных программ вузов технических направлений по циклу математических и общих естественно-научных дисциплин с 1994 г. введена новая дисциплина «Экология», содержание которой определяется утвержденным Государственным стандартом ЕН-06: «Биосфера и человек. Структура биосферы, экосистемы. Взаимоотношения организма и среды. Экология и здоровье человека. Глобальные проблемы окружающей среды. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охрана природы. Основы экономики природопользования. Экозащитная техника и технология. Основы экологического права. Профессиональная ответственность. Международное сотрудничество».
ПОЧЕМУ МЫ ЗАГРЯЗНЯЕМ ВОДУ?
Вода. Запасы и основная роль в жизни биосферы
Вода, как губку, пропитывает все живое и неживое на Земле; 70 % территории планеты покрыто водами, все живое на 80 % по объему состоит из воды. Вода находится в постоянном движении. Глобальным источником прихода воды являются атмосферные осадки, глобальным источником расхода – испарение (рис. 7.1).
Это вечное движение воды (круговорот воды) в природе обеспечивает обмен веществами между организмами и окружающей средой и между отдельными компонентами окружающей среды; очищение воды от загрязнения при испарении и непрерывное образование пресной воды.
Структура распределения водных масс в гидросфере Земли (табл. 1) показывает, что более 98 % мировых запасов составляет соленая вода. Основные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках и недоступны для использования. Объем остальной части пресных вод составляет доли процентов от общих мировых запасов водных масс. Кроме того, пресная вода неравномерно распределена по поверхности Земли. Около шестой части населения планеты испытывает острую нехватку питьевой воды. Например, в странах Персидского залива один литр пресной воды по цене эквивалентен трем литрам нефти. Россия обладает четвертой частью всех мировых запасов пресных вод, причем 80 % отечественных запасов сосредоточено в озере Байкал.
Таблица 1
Распределение водных масс и активность водообмена в гидросфере Земли /1/
Часть гидросферы
Объем воды, тыс. км3
Доля к общему объему воды, %
Активность водообмена,
лет
Океан
1 370 000,0
94,0000
3 000,000
Подземные воды, в том числе зоны активного водообмена
60 000,0
4 000,0
4,0000
0,3000
5 000,000
300,000
Ледники
24 000,0
1,7000
8 000,000
Озера
280,0
0,0200
7,000
Реки
1,2
0,0001
0,030
Влага почвы
80,0
0,0100
1,000
Пары атмосферы
14,0
0,0010
0,027
Вся гидросфера
1 454 000,0
100,0000
2 800,000
Основные причины загрязнения водоемов
и связанные с ними проблемы
Первой и основной причиной загрязнения водоемов является слишком большое водопотребление (и, соответственно, сброс загрязненной воды). При современном уровне водопотребления (сброса) природные механизмы самоочищения уже не могут обеспечить нам воду требуемого качества. Это если и не опасно, то уже вредно для здоровья человека. Для исправления ситуации человеку пришлось перейти на искусственную схему водообмена техносферы с окружающей средой (рис. 1).
Эта схема предусматривает системы специальной очистки и водоподготовки и позволяет получать воду требуемого качества. Значит, человек в безопасности и проблема решена? Можно ответить «Да», но остаются еще две опасности. Обе они обусловлены накоплением химических веществ, поэтому
1) придется отказаться от возможности пить воду из природных источников;
2) придется отказаться от продуктов питания, поставленных из загрязненных водоемов.
На сегодняшний день убедительно доказано, что при переходе по цепям питания происходит концентрирование ряда химических веществ (тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов и др.). Считается, что в среднем концентрация вещества возрастает на порядок при переходе на каждый следующий уровень пищевой цепи.
Фактически коэффициент концентрирования зависит от конкретного вещества и конкретных биологических видов, присутствующих в пищевых цепях. В самой опасной ситуации оказывается человек, который стоит в конце пищевой цепи (особенно младенец, питающийся молоком матери, так как возникает еще один пищевой переход).
Можно ли избежать этих опасностей? Только одним способом: очищать воду перед сбросом (см. рис. 1) до уровня, соответствующего качеству воды природного источника. Это очень дорого, но технически возможно.
К сожалению, остается еще одна проблема, которая потребует в принципе другое, еще более сложное решение.
Человек создал и широко использует целую группу искусственных химических соединений, обладающих чрезвычайной стойкостью. Эти вещества, попадая в окружающую среду, постепенно распространяются и накапливаются в живых и неживых системах планеты Земля, в том числе и в организме человека. Для них уже придумано специальное название – глобальные экотоксиканты. Их изучает отдельная отрасль науки, которая находится сейчас в стадии становления и развития.
Однако уже сегодня совершенно ясно, что единственным способом защиты от этого зла может быть только полное исключение этих веществ из кругооборота (не производить, не применять!) или разложение искусственных химических веществ перед сбросом до простейших химических элементов, «известных» природе. Основные причины и следствия загрязнения водоемов приведены на рис. 2, 3 и табл. 2
Основные причины
Основные последствия
Основные проблемы для человека
Методы решения проблем
основные (принципиальные)
дополнительные (смягчающие)
1. Превышение уровня водопотребления (сброса) над способностью природных систем к самоочищению
2. Сброс в природные системы искусственных химических соединений, которые природные системы в принципе не способны разложить или растворить до безопасных уровней
Накопление химических веществ в воде, донных осадках и их концентрирование в водных растениях и организмах обитателей вод
Эвтрофикация водоема – повышение биопродуктивности водоемов в результате накопления биогенных веществ (азот, фосфор) и, как следствие, снижение способности к самоочищению
Опасно для здоровья потреблять воду и продукты питания (рыба и пр.) из загрязненных природных источников
Полная очистка воды перед сбросом.
Разложение искусственных химических веществ перед сбросом до простейших химических элементов, «известных» природе, или отказ от их применения
Очистка воды перед употреблением (гло-бальная или локальная)
Ограничение водопотребления (например, путем многократного использования одних и тех же вод)
КАК СДЕЛАТЬ ВОДУ ЧИСТОЙ
Глобальные решения. Задачи будущего
Анализ современной экологической ситуации показывает, что для решения проблемы обеспечения населения качественной питьевой водой потребуется разработка и реализация крупных программ международного, государственного, регионального и городского уровня с привлечением крупных финансовых средств. На реализацию этих программ уйдет не одно десятилетие. Попробуем сформулировать здесь основные направления реализации таких программ:
1) Контроль и регулирование (ограничение) потребления воды питьевого качества.
2) Очистка воды перед сбросом в природные системы.
3) Отказ от технологий водоподготовки питьевой воды хлорированием (переход на озонирование или обработку ультрафиолетовыми лучами).
4) Включение в систему водоподготовки очистку от диоксинов (активированным углем, шунгитами).
5) Отказ от технологий, связанных с появлением глобальных экотоксикантов (например, диоксина).
6) Защита от вторичного загрязнения питьевой воды системами ее транспортировки (водопроводными системами).
7) Приведение отечественных стандартов качества питьевой воды в соответствие с мировыми.
8) Широкое внедрение системы мониторинга качества воды, в том числе по диоксинам.
9) Широкое освещение в средствах массовой информации проблем качества питьевой воды и современных методов обеспечения ее безопасного употребления.
10) Широкое внедрение в практику применения индивидуальных систем очистки питьевой воды (бытовых фильтров).
11) Экологическое образование и просвещение в этой области.
.
Можем ли мы ждать? Что делать сегодня?
Привозная вода и бытовые фильтры
Что же делать современному жителю России? Покорно ждать, пока реализуются программы, многие из которых еще и не разработаны, а существуют только в умах ученых. Есть ли возможность ждать у среднего жителя нашего государства? Чтобы ответить на этот вопрос, достаточно заглянуть в публикуемые теперь государственные доклады о состоянии природной среды Российской Федерации. Аналогичные доклады сегодня доступны для широкой общественности и на местном уровне.
Я хочу акцентировать Ваше внимание на абсурдности ситуации с питьевой водой в г. Хабаровске. В городе, где в течение уже ряда лет в основном водоисточнике (р. Амур) наблюдаются высочайшие концентрации фенолов, ни на минуту не было прекращено хлорирование питьевой воды. Более того, периодически используется гиперхлорирование. Повышение содержания фенолов отмечается на р. Амур начиная с 70-х годов. Таким образом, жители прилегающих к Амуру районов и потребляющие хлорированную воду из централизованных источников постоянно подвергаются диоксиновой опасности. Причем уровень этой опасности не известен, так как система мониторинга диоксина отсутствует.
Кроме диоксиновой опасности питьевая вода в г. Хабаровске характеризуется повышенным содержанием железа и марганца, повышенной мутностью.
Для защиты здоровья людей от некачественной питьевой воды сегодня можно предложить такие варианты решения проблемы:
использовать для питья привозную воду, распространяемую через торговую сеть или поставленную из местных водоисточников с известным качеством воды. Второе менее надежно, так как качество воды, как правило, не известно;
широкое распространение и использование портативных водоочистителей (бытовых фильтров).
Не менее важной является задача обеспечения населения достоверной информацией о мере опасности и, главное, практических способах защиты.
Бытовые фильтры для доочистки питьевой воды
Как следует из предыдущего материала, бытовые фильтры должны решить три основные проблемы.
1) Нормализовать питьевую воду по санитарно-химическим показателям, т.е. снизить концентрацию тех химических веществ, по которым превышена ПДК. В нашем городе периодически превышение ПДК регистрируется по окислам железа и марганца. А пока эта вода дойдет до наших квартир через систему ржавых водопроводных труб, становится «напитком» мутно-желтого цвета с отвратительным запахом. Это происходит после каждого очередного ремонта водопроводных систем – вода перенасыщена окислами железа.
2) Нормализовать питьевую воду по микробиологическим показателям. Врачи давно рекомендуют употреблять только кипяченую воду. Но человеческому организму требуется не кипяченая вода.
3) Уменьшить диоксиновую опасность. Эта проблема актуальна для любого региона нашего государства, но особенно для Хабаровска, Комсомольска-на-Амуре и других городов, стоящих на реках с повышенным содержанием фенола.
В некоторых регионах существует и четвертая проблема – снижение уровня радионуклидов в питьевой воде. Для нас это пока не актуально. Кроме того, вода, пропущенная через бытовые фильтры, должна иметь приятный вкус, запах, вид. Конечно, фильтры должны быть удобны в эксплуатации и доступны по цене.
Население нашего города, потребляющее воду из децентрализованных источников (колодцев, скважин), для защиты своего здоровья должны:
1) сделать анализы питьевой воды в лабораториях Центра санитарно-эпидемиологического надзора и потреблять ее только в случае подтверждения ее пригодности в качестве питьевой (это должны для вас сделать бесплатно);
2) если по каким-либо показателям вода не соответствует принятым нормативам, ее необходимо чистить так же, как и водопроводную.
Следует сказать и о том, что отечественные фильтры, как правило, доступны по цене практически всем слоям населения, однако все они неудобны в использовании. Разработка и выход на рынок более удобных в эксплуатации систем сдерживается низкой покупательной способностью населения. Но мы уверены, что со временем мы станем жить лучше, и производители обязательно предложат нам более комфортную бытовую технику по очистке воды.
Изменяющийся по качеству окружающий нас мир диктует нам и новый образ жизни. Локальные системы для очистки питьевой воды, приобретение питьевой воды через торговую сеть – неотъемлемые элементы этого нового образа жизни. Пока эти способы – единственное, что защитит нас от некачественной питьевой воды.
Но мы должны не только научиться и привыкнуть пользоваться бытовыми фильтрами или привозной водой, но и должны понять, что только совместные действия, пристальное внимание общественности к проблемам качества среды, широкое образование и информирование населения по экологическим проблемам помогут нам реально отстоять наше право на качественную среду, защиту нашей жизни и здоровья. Мы должны не только «выкручиваться» в навязанной нам ситуации, но и активно бороться за качественную среду.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Экология – это очень древняя и одновременно очень молодая наука об устройстве нашего мира.
В основе функционирования окружающего нас мира лежат процессы обмена материей и энергией, Они и являются предметом изучения экологии.
В качестве концептуальной модели мира принята модель в форме экологической системы. Структурно эта модель состоит всего из двух частей: живое и неживое.
Экологическая система рассматривается как саморазвивающаяся и самоорганизующаяся, в ней все связано со всем, пронизано едиными потоками материи и энергии. Система функционирует как единое целое, подчиняясь объективным законам природы.
Основная задача экологии – познать законы природы (законы обмена материей и энергией), с тем, чтобы человечество могло в своей деятельности опираться на эти законы.
Экология еще очень далека от полного знания, и именно поэтому у человечества такая масса проблем. Успешность жизни людей на Земле будет зависеть от прогресса экологии, то есть от того, в какой мере люди научаться жить в соответствии с объективными законами этого мира, и в этом смысле экология – наука будущего.
Хотелось бы, чтобы от изучения экологии у Вас осталось чувство красоты этого мира. Красота – это сочетание сложности и простоты, безмерности и малости, порядка и хаоса, дискретности и непрерывности, познаваемости и тайны, и массы других совершенно противоположных свойств.
А еще – ощущение того, что мы – неотъемлемая часть этого мира. У нас точно такие же сочетания свойств, и только одно отличие – разум, душа, духовность. Это особая форма энергии. Следите за ее качеством, ведь, возможно, именно она «спасет мир».