Природне середовище

2

1. Структура природного середовища:

1.1. Поняття про природне середовище

Природне середовище - це мегаекзосфера постійних взаємодій і взаємопроникнення елементів і процесів чотирьох її складових екзосфер (приповерхневих оболонок, геосфер): атмосфери, літосфери, гідросфери й біосфери - під впливом екзогенних (зокрема космічних) та ендогенних факторів і діяльності людини.

Кожна з екзосфер має свої складові елементи, структуру та особливості. Три з них - атмосфера, літосфера й гідросфера - утворені неживими речовинами і є ареалом функціонування живої речовини - біоти - головного компоненту четвертої складової довкілля - біосфери.

1.2. Уявлення давніх українців про природу

Найвиразніше анімістичними віруваннями позначена українська демонологія. Образи української демонології -- це фантастичні аморфні, зооморфні чи антропоморфні істоти, які наділені людськими властивостями і можуть впливати на живу та неживу природу. Найпоширенішими серед них є духи природи (польовик, водяник, лісовик, русалка та ін.), хатні духи (домовик, або похатник, «хохлики», рарашки та ін.), духи-демони (чорт, перелесник та ін.). Впливом злих духів-демонів пояснювалися і деякі захворювання. Одухотворювалися також і природно-атмосферні явища -- грім, блискавка, вихор тощо. Згодом ці демонологічні образи втратили свої релігійні риси і в фольклорних творах стали змальовуватися як художньо-фантастичні персонажі народної міфології. З поширенням християнства анімістичні уявлення не були витіснені цілком. В арсеналі офіційної християнської релігії також зустрічаємо елементи анімістичних вірувань (святий дух, нечиста сила).

Характерною рисою народних вірувань українців, як і інших народів, є фетишизм -- віра у надприродні властивості самих предметів неживої природи. Фетишами -- предметами релігійного поклоніння вважалися різноманітні амулети і талісмани. Зокрема, чудодійною силою народна уява наділяла певні види каміння, що нібито мають здатність лікувати від хвороб. Залишки фетишизму проявляються і в сучасному християнстві (культ хреста, ікон).

Немало українських народних казок, повір'їв, обрядів генетично пов'язані з тотемізмом -- сукупністю релігійних уявлень і вірувань про існування надприродних зв'язків між певною родовою групою людей і певним видом рослин чи тварин. Елементи тотемізму можна виявити в обрядовій поезії та звичаях (зокрема, в обрядах «водіння кози» тощо).

1.3. Еволюція взаємовідносин людини і природного середовища

З появою на планеті Земля біологічного виду найвищої організації - людини,з її розвитком розмноженням, міграціями, адаптацією й небаченою активізацією діяльності в біосфері почали розвиватися процеси особливого, антропогенного характеру. Із самого початку поведінка людини в довкіллі стала відрізнятися від поведінки інших вищих істот агресивністю. Людина була не рівноправним співмешканцем у середовищі існування, а підкорювачем, насильником, жадібним споживачем, не здатним до самообмеження.

У далеку давнину, коли кількість людей на Землі була порівняно невеликою, а їхній інтелектуальний і технічний потенціал - дуже слабким, природа практично не відчувала на собі тиску людини: вона легкосамо -очищувалася й самовідновлювалася. Але минули тисячоліття, народонаселення почало зростати такими темпами, досягло таких адаптацій і поширення на планеті, яких не знала жодна інша популяція. З часом людська діяльність обернулася на могутню силу, здатну впливати на природу не лише в межах окремих районів і континентів, а й на планеті в цілому. Проте свого ставлення до природи, її ресурсів людина за тисячоліття не змінила, і це призвело до виникнення глобальних кризових екологічних ситуацій.

З розвитком землеробства й скотарства пов'язані перші локальні й регіональні екологічні кризи, спричинені різкою зміною мікроклімату, складу й стану флори, фауни, ґрунтів, зменшенням природнихбіологічних ресурсів. Приклад цього - пустелі Північної й Центральної Африки, Близького Сходу, центральної частини Північної Америки, що утворилисяпід впливом діяльності людини лише кілька тисяч років тому.

Наступний етап збільшення тиску людини на природу пов'язаний із розвитком промисловості в 15-17 ст., коли кількість населення перевищила 500 млн. чоловік і були досягнуті значні успіхи в будівництві, техніці, хімії, почалося вивчення й освоєння Світового океану.

Незважаючи на певні досягнення в природоохоронній діяльності в окремих країнах (Німеччина, США, Велика Британія, Китай, Японія, Нідерланди), на зростання занепокоєності людей станом природи своїх регіонів та біосфери в цілому, сьогодення характеризується поглибленням глобальної екологічної кризи, надзвичайно низьким рівнем екологічної освіти й свідомості більшості населення, дальшим нарощуванням промислових та сільськогосподарських потужностей, нещадною експлуатацією всіх видів природних ресурсів, збільшенням забруднень геосфер і накопиченням шкідливих відходів.

Екологічна криза другої половини 20 ст. в історії людства була найбільш глибокою й трагічною, і подолати її надзвичайно важко. Відбувається процес її активізації, що призводить до значних міграцій народів, провокує війни, інші соціальні потрясіння локального, регіонального й навіть глобального масштабу, передусім через дефіцит прісної питної води й енергоресурсів.

1.4. Структура природного середовища

Природне середовище - біосфера, зовнішня оболонка Землі, яка охоплює частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери, що взаємозв'язані складними біогеохімічними циклами міграції речовин і енергії.

Людина давно живе не в «природі», а мешкає в середовищі, антропогенно зміненому, трансформованому під впливом своєї діяльності. В життєвому циклі людина і навколишнє середовище утворюють постійно діючу систему «людина -- довкілля».

2. Природні ресурси землі та їх класифікація: біологічні ресурси, мінеральні і енергетичні ресурси, кліматичні ресурси, життєвий простір, генетичний фонд

«Біологічні ресурси» включають генетичні ресурси, організми або їх частини, популяції або будь-які інші біотичні компоненти екосистем, які мають фактичну або потенційну користь або цінність для людства.

Мінеральні й енергетичні ресурси -- головне джерело матеріального виробництва людського суспільства. Основою енергетики сьогодні є спалювання викопного вуглеводневого палива (вугілля, нафти, газу). Це -- хибний шлях розвитку, який приводить до швидкої витрати багатств, що їх природа накопичувала протягом тривалого часу, до інтенсивного забруднення біосфери і, крім того, ставить перепону розвитку людства, бо ці ресурси на Землі обмежені і значною мірою вичерпані. Те ж саме стосується й багатьох родовищ металічних руд. Це одна з причин глобальної екологічної кризи, що загрожує сьогодні людству.

Що ж до кліматичних ресурсів, то слід зазначити, що люди живуть у всіх кліматичних зонах Землі -- від полярних широт до тропіків. Проте в екстремальних кліматичних умовах людина змушена витрачати багато сил і ресурсів для забезпечення свого життя. Згадаймо, як живуть ескімоси Гренландії чи бушмени в пустелі Калахарі. Все їхнє життя -- це безперервна виснажлива боротьба за існування. Набагато сприятливіші для життя людини середні широти Землі з помірним кліматом, чергуванням зими з її бадьорими морозами та теплого літа. Але під впливом антропогенної діяльності клімат на Землі теж змінюється, причому в несприятливому для людини напрямі.

Життєвий простір людина використовує для спорудження житла для себе, промислових підприємств, використовує його для вирощування сільськогосподарських продуктів тощо. Освоюється простір і у вертикальному напрямі: збільшується висота будинків у містах, використовується підземний простір (шахти метро, трубопроводи). Як встановлено вченими-екологами, для збереження біосфери частина поверхні суші (3-5 %) має бути абсолютно недоторканою людиною, «дикою» (заповідники). Близько 30 % площі суші має бути в стані, наближеному до первісного природного (ліси, заказники, національні парки). Із тих 65 %, що залишається, половина має відводитись під виробництво продуктів харчування і лише близько 30 % людина може використовувати для спорудження міст, сіл, промислових підприємств тощо. Треба сказати, що в деяких районах Землі, зокрема й в Україні, такі науково обгрунтовані пропорції використання життєвого простору порушено -- надто багато земель зайнято кар'єрами, містами, промисловими спорудами.

Генетичний фонд -- це сукупність видів рослин і тварин Землі. Як вже було показано, видовий склад живих організмів Землі сформувався протягом її тривалої геологічної історії. Серед мільйонів видів організмів немає «непотрібних» чи «шкідливих» - кожен із них виконує свою роль у біосфері, кожен -- унікальне творіння природи. Зникнення будь-якого виду живих істот -- це непоправна втрата для генетичного фонду Землі, оскільки вид, який щез, вже ніколи не зможе відродитись. А між тим, організми, непотрібні нам сьогодні, чи навіть «шкідливі», мають невідомі нам потенційні можливості, про які ми можемо навіть не здогадуватися. Згадаймо, наприклад, отруйних змій. Хто з хлопчаків (а то й дорослих), вгледівши гадюку, не хапається за камінь чи палицю, щоб неодмінно вбити «цього гада»? Але ті ж гадюки, наприклад, винищують безліч мишей, пацюків, ховрахів та інших шкідників, що псують, поїдають дуже багато зерна та інших продуктів харчування. А отрута змій -- безцінна сировина для виробництва ліків, і сьогодні суха отрута деяких змій на міжнародному ринку цінується дорожче золота!

3. Екологічна експертиза та її завдання

Екологічна експертиза -- вид науково-практичної діяльності спеціально упов-новажених державних органів, еколого-експертних формувань та об'єднань громадян, що грунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі та оцінці передпроектних, проектних та інших матеріалів чи об'єктів, реалізація і дія яких може негативно впливати або впливає на стан навколишнього природного середовища, і спрямована на підготовку висновків про відповідність запланованої чи здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки.

Основними завданнями екологічної експертизи є:

- визначення ступеня екологічного ризику і безпеки запланованої чи здійснюваної діяль-ності;

- організація комплексної, науково обгрунтованої оцінки об'єктів екологічної експер-тизи;

- встановлення відповідності об'єктів експертизи вимогам екологічного законодавства, будівельних норм і правил;

- оцінка впливу діяльності об'єктів екологічної експертизи на стан навколишнього природ-ного середовища і якість природних ресурсів;

- оцінка ефективності, повноти, обгрунтованості та достатності заходів щодо охорони навколишнього природного середовища;

- підготовка об'єктивних, всебічно обгрунтованих висновків екологічної експертизи.

Основними принципами екологічної експертизи є:

- гарантування безпечного для життя та здоров'я людей навколишнього природного сере-довища;

- збалансованість екологічних, економічних, медико-біологічних і соціальних інтересів та врахування громадської думки;

- наукова обгрунтованість, незалежність, об'єктивність, комплексність, варіантність, превентивність, гласність;

- екологічна безпека, територіально-галузева і економічна доцільність реалізації об'єктів екологічної експертизи, запланованої чи здійснюваної діяльності;

- державне регулювання;

- законність.

Об'єктами екологічної експертизи є проекти законодавчих та інших нормативно-правових актів, передпроектні, проектні матеріали, документація по впровадженню нової техніки, тех-нологій, матеріалів, речовин, продукції, реалізація яких може призвести до порушення екологічних нормативів, негативного впливу на стан навколишнього природного середовища.

Екологічній експертизі можуть підлягати екологічні ситуації, що склалися в окремих насе-лених пунктах і регіонах, а також діючі об'єкти та комплекси, що мають значний негативний вплив на стан навколишнього природного середовища.

Військові, оборонні та інші об'єкти, інформація про які становить державну таємницю, підлягають екологічній експертизі відповідно до цього Закону та інших спеціальних законо-давчих актів України.

До документації на об'єкти екологічної експертизи додаються обгрунтування щодо забез-печення екологічної безпеки запланованої чи здійснюваної діяльності з комплексною еколого-економічною оцінкою існуючого чи передбачуваного впливу на стан навколишнього природного середовища, оцінкою екологічного ризику та з альтернативними прогнозними варіантами зменшення цього впливу.

Особи, які передають документацію на об'єкти екологічної експертизи, в разі необхідності організують і фінансують проведення додаткових досліджень, пошукових і експертних робіт забезпечують гласність і враховують громадську думку щодо запланованої чи здійснюваної діяльності, гарантують достовірність попередньої оцінки впливу на навколишнє природне середовище, що відображається в Заяві про екологічні наслідки діяльності.

Суб'єктами екологічної експертизи є:

- спеціально уповноважений центральний орган виконавчої влади з питань екології та при-родних ресурсів, його органи на місцях, створювані ними спеціалізовані установи, організації та еколого-експертні підрозділи чи комісії;

- інші державні органи, місцеві Ради і органи виконавчої влади на місцях відповідно до законодавства;

- громадські організації екологічного спрямування чи створювані ними спеціалізовані формування;

- інші установи, організації та підприємства, в тому числі іноземні юридичні і фізичні особи, які залучаються до проведення екологічної експертизи;

- окремі громадяни в порядку, передбаченому цим Законом та іншими актами законодавства.

4. Джерела забруднення води та способи очищення стічних вод

Основною причиною забруднення водяних басейнів є скидання у водойми неочищених чи недостатньо очищених стічних вод промисловими підприємствами, комунальним і сільським господарством. Залишки добриві та ядохімікатів, що вимиваються з ґрунту, попадають і водойми і забруднюють їх.

Для знешкодження навіть після ґрунтовного біологічного очищення ці води необхідно розбавляти чистою водою. Норми розведення інколи дуже високі. Так, для стоків виробництва синтетичних волокон кратність розведення складає 1:185, для поліетилену чи полістиролу-- 1:29. В усьому світі на знешкодження стічних вод щорічно затрачається 5500 км³ чистої води, що втроє більше, ніж на всі інші потреби людства. Ця величина складає вже 30% стійкого стоку всіх рік земної кулі.

Отже, основну погрозу недостачі води породжує не безповоротне промислове споживання, а забруднення природних вод промисловими стоками і необхідність їхнього розведення.

Забруднення, що надходять у стічні води, умовно можна розділити на кілька груп. Так, по фізичному стану виділяють нерозчинні, колоїдні і розчинені домішки. Крім того, забруднення поділяються на мінеральні, органічні, бактеріальні і біологічні.

Мінеральні забруднення звичайно представлені піском, глинистими частками, частками руди, шлаку, мінеральних солей, розчинами кислот, лугів і іншими речовинами.

Органічні забруднення підрозділяються по походженню на рослинні і тварини. Рослинні органічні забруднення являють собою залишки рослин, плодів, овочів і злаків, рослинної олії й ін. Забруднення тваринного походження -- це фізіологічні виділення людей і тварин, залишки тканин тварин, клейові речовини й ін.

Бактеріальне і біологічне забруднення властиве головним чином побутовим стічним водам і стокам деяких промислових підприємстві. Серед останніх -- бойні, шкіряні заводи, фабрики первинної обробки вовни, хутряні виробництва, біофабрики, підприємства мікробіологічної промисловості й ін.

Побутові стічні води включають води від кухонь, туалетних кімнат, душових, лазень, пралень, їдалень, лікарень, господарчої води, що утворяться при митті приміщень, і ін. Вони надходять з житлових і суспільних будинків, від побутових приміщень промислових підприємств й ін. У побутових стічних водах органічна речовина в забрудненнях складає 58%, мінеральні речовини--42%.

Біологічне очищення стічних вод -- спосіб очищення стічних вод від забруднення залишками органічного походження. Очищення проводиться шляхом мінералізації органічних речовин (перетворенням їх у мінеральні сполуки -- солі азотної кислоти та вугільної кислоти) завдяки життєдіяльності мікроорганізмів (в основному аеробних).

При біологічному очищенні стічних вод потрібний кисень (повітря), щоб підтримувати життєдіяльність бактерій та окислювати продукти розкладу органічних сполук. Процес очищення здійснюється в умовах, близьких до природних, -- на полях зрошення і полях фільтрації; при високій інтенсивності діяльності мікроорганізмів -- в аеротанках і біофільтрах. Внаслідок біологічного очищення стічні води не загнивають, стають прозорими, значно зменшується їхнє бактеріальне забруднення.

У річках й інших водоймищах відбувається природний процес самоочищення води. Проте він протікає поволі. Доки промислово-побутові скиди були незначні, річки самі справлялися з ними. У наше індустріальне століття у зв'язку з різким збільшенням відходів водоймища вже не справляються з таким значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води й утилізувати їх.

Очищення стічних вод - обробка стічних вод з метою руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Звільнення стічних вод від забруднення - складне виробництво. В ньому, як і в будь-якому іншому виробництві, є сировина (стічні води) та готова продукція (очищена вода).

Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні й біологічні, коли ж вони застосовуються разом, то метод очищення і знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування того або іншого методу у кожному конкретному випадку визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.

Суть механічного методу полягає в тому, що із стічних вод шляхом відстоювання і фільтрації видаляються механічні домішки. Грубодисперсні частинки залежно від розмірів уловлюються ґратами, ситами, пісковловлювачами, септиками, гнойовловлювачами різних конструкцій, а поверхневі забруднення - нафтопастками, бензомасловловлювачами, відстійниками й ін. Механічне очищення дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, а з промислових - до 95%, багато з яких як цінні домішки використовуються у виробництві.

Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають в реакцію із забруднювачами й облягають їх у вигляді нерозчинних осадів. Хімічним очищенням досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних - до 25%.

При фізико-хімічному методі обробки із стічних вод видаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні та речовини, які погано окислюються. Найчастіше з фізико-хімічних методів застосовуються коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т.д. Широке застосування знаходить також електроліз. Він полягає в руйнуванні органічних речовин у стічних водах і витяганні металів, кислот й інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в особливих спорудах - електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих і мідних підприємствах, в лакофарбовій і деяких інших областях промисловості.

Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонообмінних смол і високого тиску, добре зарекомендувало себе очищення шляхом хлорування.

Серед методів очищення стічних вод велику роль відіграє біологічний метод, оснований на використанні закономірностей біохімічного і фізіологічного самоочищення річок й інших водоймищ. Є декілька типів біологічних пристроїв по очищенню стічних вод: біофільтри, біологічні ставки й аеротенки.