Эколого-генетические последствия загрязнений ОС

С XVIII в. в результате промышленной, а затем научно-технической революций на смену доиндустриальной эпохе приходит индустриальная. За последние 100 лет потребление возросло в 100 раз. В настоящее время на одного жителя Земли каждый год добывается и выращивается примерно 20 т сырья, которое перерабатывается в конечные продукты массой 2 т, т.е. 90 % сырья превращается в отходы. Из 2 т конечного продукта в течение того же года выбрасывается не менее 1 т. Появление огромного количества отходов, причем часто в виде несвойственных природе веществ, привело к возникновению еще одного кризиса — кризиса редуцентов. Редуценты не успевают очищать биосферу от загрязнения, часто они на это просто не способны биологически. Это приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Внастоящее время истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды и нарушение экологического равновесия приобрело глобальные масштабы. Природа не знает государственных границ, она всеобща и едина. Все основные экологические проблемы человечества, такие как парниковый эффект, разрушение озонового экрана, сведение лесов, деградация почв, снижение биологического разнообразия биосферы, радиоактивное и другие виды загрязнений, исчерпание полезных ископаемых и т.д., носят глобальный характер. Избежать перерастания глобального экологического кризиса в катастрофу возможно только общими усилиями всего человечества.

Озоновый слой и его значение для живых организмов. Озоновый слой защищает людей и жвую природу от жесткого у/ф и мягкого рентгеновского излучения.

Каждый потерянный процент озона вызывает до 150 тыс. случаев сленаты из – за катаракт, на 2,6 % увеличивает число раковых заболеваний кожи. Установлено по ультра фиолетовые лучи подавляют иммунную систему организма. Озон (О₃) располагается на высоте от 10 до 50 км над землей с max концентрацией О₃ на высоте 20-25 км. Жизнь на планете без озона невозможна.

Главными факторами разрушения озонового слоя земли является ежегодное уничтожение природного озонатора – миллионов гектаров леса – пожарами и хищнической рубкой _, массовое применение фреона (хлорфтор-углерода ХФУ) в технике, применение парфюмерной и химической продукции в быту, запуск мощных ракет, полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы.

Бром из бромистого метила в 30% раз разрушительнее хлора.

По данным центральной аэрологической обсерватории Росгидромета в 2000 г озоновая дыра под Антарктидой достигла рекордных размеров 28,3 млн км² с 1991 по 1995 г. озоновый слой над Грецией сократился на 10%. Если так будет продолжаться и дальше, то к середине XXI в. человечество может оказаться на пороге глобального экологического кризиса с непредсказуемыми тяжелыми последствиями. Озоновые дыры оказывают губительное действие не только на людей, но и на всё живое. Повышение уровня УФЛ вызывает деградацию экосистем и генофонда флоры и фауны, снижение урожайности с/х культур и продуктивности Мирового океана.

Все это привело к разработке мероприятий по защите озонового слоя. Приоритет по производству и потреблению ОРВ принадлежит США, Японии и Великобритании. России выделяется млн. долларов. Международным банком реконструкции и развития (МБРР) для прекращения производства ОРВ с 1996 г. холодильники в России стали выпускать без фреона.

Физики РАН предложили уничтожение фреонов, воздействуя на него микроволновым разрядом. Также выдвинута идея получения ис-

куственного озона. Таким образом всё Мировое сообщество заинтересо- вано в сохранении озонового слоя. 16.09.1999г. прошел международный день защиты озонового слоя.

Кислотные дожди. Термин «кислотные дожди» ввел в 1872г. англ. инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Кислотные дожди, содержащие в своем составе растворы H₂SO₄ и HNO₃, наносят значительный ущерб природе. Диоксид серы образуется при сжигании ископаемого топлива. Оксиды азота образуются при соединении азота с кислородом воздуха при высоких температурах, главным образом в ДВС и котельных установках. Кислотные дожди наносят вред не только земле и растениям, но и лесам. Особенно страдают хвойные деревья. Природные воды и почвы обладают буферными свойствами, но они ведь не беспредельны.

Кислотные дожди разрушают так же памятники архитектуры (Тадж-Махал в Индии, Собор св. Павла в Риме, Собор святого Иоанна в Голландии и т. д.)

Парниковый эффект. Одной из основных причин парникового эффекта – накопление углекислого газа в атмосфере. CO₂ не пропускает солнечное тепло обратно в космос, что приводит к эффекту в застекленных парниках. Вследствие этого температура приземного слоя атмосферы должна постепенно повышаться. Парниковый эффект создает также метан. Уровень с содержания СО₂ и СH₄ в наше время соответственно на 30% и 100% выше, чем в доинстриуальную эпоху. Международные эксперты прогнозировали, что к 2010 г. температура на планете может повыситься на 1-3 ⁰С, которое приведет к подъему уровня Мирового Океана от 0,3 до 1 м. Парниковый эффект приводит к таянию «ледовых шапок», к наводнениям, которые могут смести целые острова и государства.

По данным американских ученых, вырубка лесов является одной из причин потепления на Земле. При вырубке лесов сокращается их способность поглощать углекислый газ. Также земля после вырубки не в состоянии хорошо возвращать влагу в атмосферу.

Естественно, мероприятия по предупреждению возможного ущерба от парникового эффекта ведутся. 6.03.1995 г вступила в силу Конвенция ООН, целью которой является стабилизация парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасность антропогенного воздействия на климатическую систему.

В декабре 1997 г. в рамках конвенции ООН по изменению климата был принят Киотский документ, по которому все развитые страны и страны, с переходной экономикой приняли обязательство по сокращению выбросов в атмосферу углекислого газа, метана, азотных соединений. В последние годы в России разработан способ утилизации СО₂, из которые получают чистый О₂ и синтез – газ (СО + Н₂) который является сырьем для органического синтеза. Также разработан способ превращения СО₂ в СН₃ОН (метиловый спирт) и СН₃ – О – СН₃ (эфир).

Введение этих технологий не только снизит накопление СО₂, но и снизит потребление нефти для органического синтеза и решит важные экологические проблемы.

Смог — ядовитая смесь дыма, тумана и пыли. Различают два типа смога: лондонский и лос-анджелесский.

. Лондонский (зимний) смог образуется зимой в крупных промыш­ленных центрах при неблагоприятных погодных условиях: отсутствии ветра и температурной инверсии. Температурная инверсия проявляет­ся в повышении температуры воздуха с высотой (в слое 300—400 м) вместо обычного понижения. В результате дым и загрязняющие ве­щества (пыль, оксиды серы и углерода) не могут подняться вверх и рассеяться, а образуют туманную завесу.

Лос-анджелесский (летний, фотохимический) смог возникает летом также при отсутствии ветра и температурной инверсии, но обя­зательно в солнечную погоду. Он образуется при воздействии сол­нечной радиации на оксиды азота и углеводороды, поступающие в воздух в составе выхлопных газов автомобилей и выбросов пред­приятий. В результате образуются высокотоксичные загрязнители — фотооксиданты, состоящие из озона, органических пероксидов, пе-роксида водорода, альдегидов и т.д.

Деградация почв — ухудшение качества почвы в результате сни­жения плодородия. Деградация и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений (природное изменение условий почвообразования, извержение вулканов, ураганы), так и результате хозяйственной деятельности человека.

К деградации растительного покрова ведут следующие антропо­генные факторы: прямое уничтожение в ходе использования (рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домаш­ними животными), при создании водохранилищ, в ходе открытых раз­работок ископаемых, при пожарах, в процессе распашки новых уго­дий; ухудшение условий жизни растений при орошении, осушении, за­солении почв, изменении гидрологии водоемов, загрязнении среды токсичными химическими веществами и элементами, заносе вредных организмов (возбудителей болезней, конкурентов) и др.

К сокращению или уничтожению видов животных ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение в результате промысла животных, добываемых ради меха, мяса, жира и пр., при приме нении химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства (при этом часто гибнут не только вредители, но и полезные для человека животные); ухудшение условий жизни животных в результате вырубки лесов, распашки степей, осушения болот, сооружения плотин, строительства городов, загрязнения атмосферы, воды, по чвы и т.д.

Главным и наиболее распространенным видом негативного воздействия человека на биосферу является загрязнение.

Загрязнение – это изменения воздуха, воды, почв или пищевых продуктов при поступлении в них веществ (вредных химических, физических, биологических, информационных агентов) в любом агрегатном состоянии, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье человека, животных, на состояние растений и экосистем.

Загрязнение бывает природным (пыльные бури, извержение вулкана, сели идр.) и антропогенным (промышленные предприятия, теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и другие технологии). Наиболее загрязнены крупные города и промышленные агломерации.

По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение (рис. 7).

биологическое

физическое

химическое

Рисунок – 7. Виды загрязнений окружающей среды

По масштабам и распространению загрязнение может быть локальным, региональным и глобальным.

Независимо от масштаба ученые отдают предпочтение следующим загрязняющим веществам:

· диоксиду серы;

· тяжелым металлам;

· канцерогенным веществам, в частности бенз(а)пирену;

· нефти и нефтепродуктам в морях и океанах;

· хлорорганическим пестицидам (в сельских местностях);

· оксиду углерода и оксиду азота (в городах);

· радионуклидам и радиоактивным веществам;

· диоксинам;

· электромагнитным излучениям, шуму и вибрации;

· патогенным бактериям, вирусам и т. д.;

· стойким органическим загрязнителям, в частности полихлорированным бифенилам, диоксину и фуранам.

По объектам загрязнения различают загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение почв и т.д.