Циркуляция загрязняющих веществ
в природе
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