Розділ 2. Безпека життєдіяльності людства. Глобальні проблеми

Зважений у повітрі пил адсорбує отруйні гази, утворює щільний токсичний туман (смог), який збільшує кількість опадів. Насичені сірчистими, азотними та іншими речовинами, ці опади утворюють агресивні кислоти. З цієї причини швидкість корозійного руйнування машин та устаткування в багато разів збільшується.

Виробничі стічні води підрозділяються на умовно чисті і брудні. Умовно чистими є води від охолоджування технологічного устаткування й апаратури. Ці води охолоджуються в заводських ставках або градирнях, очищуються від масел та важких забруднених часток і потім повертаються у виробництво при обмеженому додаванні чистої води. Брудні стічні води різняться не лише на кожному з підприємств, але й на одному підприємстві від різних цехів і ділянок.

Промислові тверді відходи окрім класифікації за токсичністю підрозділяються на металеві, неметалеві і комбіновані. До неметалевих відходів відносять хімічно інертні (відвали порожньої породи, зола тощо) і хімічно активні (пластмаси, гума тощо), до комбінованих — промислове та будівельне сміття.

Енергетичні забруднення навколишнього середовища включають промислові теплові викиди, а також усі види випромінювань і полів.

Теплове забруднення біосфери властиве більшою чи меншою мірою всім видам підприємств і знаходить свій вияв у вигляді конвективного або радіаційного теплообміну між нагрітими викидами або нагрітими технологічними установками та навколишнім середовищем, що призводить до локального підвищення температури атмосфери, води або ґрунту. Особливо небажана дія теплових викидів на водоймища, оскільки це порушує водний екологічний режим.

Таким чином, забруднення навколишнього середовища внаслідок діяльності людини відбувається в різних формах. Найбільш поширеними з них є: контамінація (насичення середовища інертними матеріалами); інтоксикація (насичення хімічно активними субстанціями); радіаційне забруднення (радіонуклідне забруднення); електромагнітна детеріорація; деструкція (порушення природних структур) тощо. Часто ці форми діють комплексно й спричинюють загрозливі порушення у природних процесах, що, зрештою, може призвести до повної деградації біосфери та загибелі всіх форм життя — біоциду.

Нині спостерігаються такі небезпечні глобальні тенденції, як: забруднення ксенобіотиками; поява «озонових дір»; зміна складу атмосфери; посилення парникового ефекту й потепління клімату, що може спричинити танення полярного льоду й катастрофічне підвищення рівня Світового океану; кислотні опади; забруднення навколоземного космосу залишками космічних апаратів тощо.

Чотири інші небезпечні тенденції мають субглобальний масштаб: забруднення Світового океану нафтовою плівкою, що порушує енерго- і масообмін між гідросферою та атмо­сферою; скорочення озонового шару, який захищає життя на Землі від жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця; деградація лісів — головної «фабрики» кисню — як унаслідок їх вирубування (у тропічних країнах, що розвиваються, і в Російській Федерації), так і пошкодження кислотними дощами (у розвинених країнах). В окремих регіонах екологічна криза досягла рівня екологічного лиха. Так, наприклад, зона тривалого радіаційного забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС поширюється на територію трьох країн, умови життєдіяльності людей у більшості індустріальних агломерацій за багатьма параметрами також мають ознаки пролонгованого екологічного лиха.

2.4.2. Парниковий ефект

Значного міжнародного наукового, політичного і, зрештою, економічного резонансу в останні десятиліття набула проблема глобальних змін клімату внаслідок накопичення в атмосфері вуглекислого газу та виникнення так званого парникового ефекту. У загальних рисах його сутність полягає в тому, що енергія Сонця проникає крізь атмосферу, поглинається поверхнею Землі, перетворюється в теплову і виділяється у вигляді інфрачервоного випромінювання. Однак вуглекислий газ, на відміну від інших природних компонентів атмосфери, інфрачервоне випромінювання поглинає. При цьому він нагрівається і нагріває атмосферу. Тобто що більше в атмосфері вуглекислого газу, то більше інфрачервоних променів буде поглинуто, то теплішою вона стане. Температура і клімат, до яких пристосоване людство, забезпечуються концентрацією вуглекислого газу в атмосфері на рівні 0,03 %. В наш час людство збільшує концентрацію вуглекислого газу при вирубуванні лісів та використанні викопного палива, внаслідок чого концентрація вуглекислого газу за XX ст. зросла приблизно на 20 %, що може призвести до потепління клімату. Якщо допустити збереження існуючих тенденцій, то до 2050 року концентрація вуглекислого газу в атмосфері подвоїться. Комп’ютерні моделі різних кліматичних параметрів показують, що це призведе до повсюдного потепління на 4,5—5,5 °С. На перший погляд воно здається помірним. Але підвищення навколишньої температури на 4,5—5,5 °С вище її піків, які досягають 38 °С, може стати катастрофічним. Таке потепління викличе танення льодовиків, що спричинить підйом рівня Світового океану на 2—3 м. Це призведе до затоплення багатьох узбережних ділянок, де живуть мільйони людей. Вплив глобального потепління на опади і сільське господарство, вірогідно, буде ще сильнішим. Природні опади можуть скоротитися на 40 %, літо стане більш спекотним, випаровування з поверхні Землі збільшиться, ґрунти пересохнуть.

2.4.3. Забруднення ксенобіотиками

Один із дуже відчутних недоліків багатьох діючих технологій полягає в тому, що вони засновані на процесах і речовинах, які є чужими для біосфери. У результаті неминуче виникають екологічні небезпеки у вигляді вогнищ забруднення ксенобіотиками (від грецьк. xenos — чужий): радіоактивними речовинами, пестицидами і продуктами їх неповного розкладу, важкими металами (свинцем, кадмієм, ртуттю, нікелем тощо), іншими біологічно активними елементами (фтором, ванадієм, берилієм тощо).

Сьогодні науці відомо понад 10 млн органічних сполук. Близько 100 тис. з них використовуються досить широко, і більше тисячі додаються до їх списку щороку. Деякі з них є небезпечними токсикантами, мутагенами, онкогенами тощо. При накладенні дія їх, як правило, посилюється. Забруднення розповсюджується на безліч біологічних видів і помешкань, так що стає неможливим простежити за численними екологічними наслідками їх використання. Необхідно мати на увазі, що, незважаючи на деякі відмінності в чутливості та реакції різних видів живої природи на ксенобіотики, в основі механізмів життєдіяльності лежать одні і ті самі клітинні структури та біохімічні механізми.

У процесі господарської діяльності біосфера збагачується металами в природі, що перебувають у стані розсіювання. Локально виникають значні концентрації металів, неможливі для природних геохімічних процесів. При цьо­му об’єднуються метали, що в природних умовах завжди відокремлені один від одного.

Вільний стан більшості металів є нетиповим для біосфери, але в результаті технологічної обробки більшість із них перетворюється на геохімічно нестійку форму, звичайно біологічно активну. У такому стані метали розсіюються в біосфері внаслідок тертя, корозії, розпилювання, іноді цілком свідомо для досягнення певної мети — боротьби з бур’янами, руйнівниками органічних матеріалів, для формування штучних дощових хмар тощо. Надлишок таких речовин у біосфері становить загрозу украй непередбачуваних наслідків для всього живого на Землі.

Прояв дії ксенобіотиків завжди має певне запізнювання (лаг-період) і певну ієрархічність. Можна чітко розрізнити декілька рівнів реакції на ксенобіотики:

— біохімічна і фізіологічна реакції (негайно або після нетривалого терміну дії — до кількох годин);

— анатомічні, морфологічні, біоритмічні та поведінкові відхилення (години — тижні);

— популяційні — динамічні та хорологічні зміни (місяці — роки);

— ценотичні зміни (зміни складу, будови та функції біоценозів (роки — десятиліття);