Любые изменения свойств почвы, воды и воздуха, продовольственной и непродовольственной продукции, приводящие к ухудшению их качества, называются загрязнением. При загрязнении тот или иной природный ресурс и произведённая из него продукция, как правило, не удовлетворяют требованиям безопасности. По виду воздействия на материальный объект загрязнения бывают вещественные, шумовые, тепловые, электромагнитные и радиоактивные. Вещественные загрязнения вызывают различные по составу химические соединения в твёрдом, жидком или газообразном состояниях. Чаще всего это – побочные продукты или отходы, производимые при добыче и переработке природного сырья, и неиспользованные промышленные и бытовые отходы. Остальные виды загрязнений окружающей среды – следствия рассеяния энергии и тепла, чрезмерного воздействия техногенного шума, электромагнитного и радиоактивного излучений.
По происхождению различаются естественные и антропогенные загрязнения. Естественные загрязнения вызывают природные явления и процессы: извержения вулканов, ураганы и наводнения. При таких загрязнениях большая часть выбрасываемых вредных веществ рассеивается на сравнительно обширной территории, и благодаря природным процессам растворения и разложения их концентрация со временем снижается до безопасного уровня.
Наиболее сильные – антропогенные загрязнения возникают на урбанизированных промышленных территориях, где сравнительно большое количество разных отходов и других видов загрязнений концентрируется на сравнительно небольшой площади либо в относительно малых объёмах воздуха или воды.
Сельскохозяйственное производство продовольственной продукции, особенно, в крупных промышленных масштабах – ещё один из источников значительного антропогенного загрязнения: не усвоенные растениями минеральные удобрения, пестициды, неиспользованные отходы животноводства – отравляют почву, воду рек, озёр и подземных источников и загрязняют воздух. Такое загрязнение не только локализуются на ограниченной площади, но и распространяются грунтовыми водами и ветром на большие расстояния.
По характеру пространственного распределения все источники загрязнения можно условно разделить на локальные (например, труба ТЭЦ, дымовая труба жилого дома, сточная труба промышленного предприятия) и распределённые (сток с полей растворённых удобрений и пестицидов, радиоактивное облако, кислотные осадки и др.).
Совсем недавно, до середины прошлого века, в промышленном и индивидуальном производствах преобладала доля продукции, производимой из натурального сырья: хлопка, льна, шерсти и древесины. Отходы производства и потребления такой естественной продукции, легко вступая в круговорот веществ в биосфере, сравнительно быстро преобразуются в безопасные вещества. В последние десятилетия основная доля разнообразной промышленной продукции производится из синтетического сырья. К ней относятся искусственные волокна, пластмассы, моющие средства, пищевые добавки, неорганические удобрения, пестициды и др. Синтетические отходы не включаются природой в естественный круговорот веществ – они в течение длительного времени не разрушаются и не разлагаются, и, следовательно, не превращаясь в безопасные, накапливаются в биосфере. В настоящее время во всём мире каждый день используется около 70 000 различных химических соединений. Ежегодно к ним добавляется примерно 1500 новых синтезированных веществ. Производство синтетических материалов за последние полувека возросло в десятки раз.
Несмотря на регулярно проводимые исследования воздействий новых химических веществ на живую природу, всё же до потребителя доходят многие виды продукции, которая содержит вредные компоненты разных свойств и концентраций. Согласно статистике Агентства охраны окружающей среды, из 70 000 химических веществ, прямо или косвенно находящихся в потреблении, примерно половина вредна или потенциально вредна для здоровья человека. И такие опасные вещества медленно либо слабо разлагаются в природных условиях, а некоторые из них, например, токсичные соединения ртути или свинца почти не превращаются в безопасные.
Загрязнение окружающей среды наносит ущерб материальным объектам неживой природы – приводит к химическому и физическому разрушению зданий, мостов, памятников, предметов быта и др. Особенно губительно влияние разных видов загрязнений на живую природу, приводящих к снижению продуктивности лесов, лугов и полей и к нарушению естественных условий обитания диких животных. Загрязнённая окружающая среда наносит вред здоровью человека – способствует распространению инфекционных болезней, ослаблению иммунитета организма и развитию раковых, сердечно-сосудистых и других заболеваний.
В результате повсеместного крупномасштабного загрязнения изменяется климат, снижается естественная скорость круговорота веществ и уменьшается поток солнечной энергии, необходимой для поддержания нормальных условий жизни всего живого, что, в конце концов, приводит к нарушению системы жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном уровнях.
Разрушающиеся здания, мосты, мрачные загрязнённые фасады и окна домов, грязные улицы, погибающие деревья, увядающая растительность и т.п. – всё это, теряя красоту, привлекательность и эстетический вид, производит неприятное впечатление и оказывает раздражающее, угнетающее действие на психику человека.
Степень опасности воздействия загрязняющих веществ на биосферу и на человека определяется четырьмя основными факторами: их химической активностью, концентрацией, устойчивостью и продолжительностью воздействия. Чем химически активнее загрязняющее вещество, тем быстрее проявляется его вредное воздействие, и чем выше его концентрация, тем оно опаснее. Химически устойчивые вещества оказывают продолжительное воздействие на объекты живой и неживой природы. Чем продолжительнее воздействие, тем выше его степень опасности. Названные факторы часто переплетаются, и бывает очень трудно установить, какой из них преобладает при определении причин заболевания и гибели растений и животных.
Для предотвращения загрязнений производится их контроль. Возможны два способа контроля: входной и выходной. При входном контроле вредные вещества или другие опасные воздействия обнаруживаются до начала переработки сырья или потребления готовой продукции. Например, вредные примеси серы в каменном угле сначала выявляются, а потом удаляются до его сжигания, и тем самым предотвращается выброс в атмосферу диоксида серы – одного из источников кислотных осадков, губительно действующих на объекты живой и неживой природы.
Выходной контроль осуществляется на завершающей стадии потребления того или иного природного сырья либо готовой продукции. Он направлен на обнаружение, обезвреживание и ликвидацию загрязняющих веществ, выбрасываемых в окружающую среду. Благодаря выходному контролю во многих западных странах Европы, в Японии и США удалось существенно снизить уровень загрязнения окружающей среды.
На практике применяются разные способы ликвидации и обезвреживания загрязняющих веществ. Однако при любом способе, даже самом совершенном, загрязняющие вещества не всегда преобразуется в безопасное. Их невозможно и полностью уничтожить. Поэтому они подлежат захоронению. Например, очистное оборудование на дымовых трубах очищает выбросы от диоксида серы, твёрдых частиц и других вредных веществ, образовавшихся при сжигании угля. Однако при этом загрязняющие вещества не уничтожаются, а накапливаются в виде твёрдых или жидких отходов, иногда токсичных, которые обычно не поддаются рециркуляции и повторному использованию.
Контроль загрязнений, вне всяких сомнений, важен и нужен, но он не всегда возможен, доступен и экономически оправдан. Поэтому самый эффективный и результативный способ предотвращения загрязнений – сокращение потребления природного сырья и энергозатрат во всём технологическом цикле производства и потребления готовой продукции.
Не превращение отработанных ресурсов в промышленные и бытовые отходы, а их утилизация – повторное использование – ещё один вполне доступный способ предотвращения загрязнения окружающей среды. И для его промышленного внедрения во многих странах применяются экономические рычаги.
Жизненный опыт многих цивилизованных стран показывает: гораздо гораздо легче и экономически выгоднее предотвратить любые виды загрязнений, а не ликвидировать их, производя массовое захоронение промышленных, радиоактивных и бытовых отходов, вытесняющих жизненное пространство на нашей планете.
Библиографические ссылки
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов, 12-е изд. М.: Директ-Медиа, 2014.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум, 6-е изд. М.: Директ-Медиа, 2016.
Карпенков С.Х. Экология. Учебник для вузов. М.: Директ-Медиа, 2015.
Карпенков С.Х. Экология. Практикум. М.: Директ-Медиа, 2014.
Карпенков С.Х. Экология. Учебник для бакалавров. М.: Логос, 2014.
Карпенков С.Х. Технические средства информационных технологий. 3-е изд. М.: Директ-Медиа, 2015.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Справочник. М.: Высшая школа, 2004.
Карпенков Степан Харланович
