Учебный план по предмету химии окружающей среды. Химия и окружающая среда Химия и защита окружающей среды

Муниципальное Образовательное Учреждение

Средняя Общеобразовательная Школа №2

Сообщение.

Охрана окружающей среды.

Выполнила:

Ученица 11 «Б» класса

Окружающая среда.

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - среда обитания и деятельности человечества, окружающий человека природный и созданный им материальный мир. Окружающая среда включает природную среду и искусственную (техногенную) среду, т. е. совокупность элементов среды, созданных из природных веществ трудом и сознательной волей человека и не имеющих аналогов в девственной природе (здания, сооружения и т. п.). Общественное производство изменяет окружающую среду, воздействуя прямо или косвенно на все ее элементы. Это воздействие и его негативные последствия особенно усилились в эпоху современной НТР, когда масштабы человеческой деятельности, охватывающей почти всю географическую оболочку Земли, стали сравнимы с действием глобальных природных процессов.

Охрана природы.

ОХРАНА ПРИРОДЫ - комплекс мер по сохранению, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов Земли, в т. ч. видового разнообразия флоры и фауны, богатства недр, чистоты вод и атмосферы.

Опасность необратимых изменений природной среды в отдельных регионах Земли стала реальной из-за возросших масштабов хозяйственной деятельности человека. С начала 80-х гг. в среднем 1 вид (или подвид) животных исчезал ежедневно, а вид растений - еженедельно (под угрозой исчезновения находятся св. 20 тыс. видов). Около 1000 видов птиц и млекопитающих (в основном обитатели тропических лесов, сводимых со скоростью десятки га в минуту) находятся под угрозой вымирания.

Ежегодно сжигается около 1 млрд. т условного топлива, выбрасываются в атмосферу сотни млн. т оксидов азота, серы, углерода (часть из них возвращается в виде кислотных дождей), сажи, золы и пыли. Почвы и воды загрязняются промышленными и бытовыми стоками (сотни млрд. т в год), нефтепродуктами (несколько млн. т), минеральными удобрениями (около сотни млн. т) и пестицидами, тяжелыми металлами (ртуть, свинец и др.), радиоактивными отходами. Появилась опасность нарушения озонового экрана Земли.

Способность биосферы к самоочищению близка к пределу. Опасность неконтролируемого изменения окружающей среды и вследствие этого угроза существованию на Земле живых организмов, в т. ч. человека, потребовали решительных практических мер по защите и охране природы, правового регулирования использования природных ресурсов. К таким мерам относятся создание безотходных технологий, очистных сооружений, упорядочение использования пестицидов, прекращение производства ядохимикатов, способных накапливаться в организме, рекультивация земель и пр., а также создание охраняемых территорий (заповедники, национальные парки и др.), центров по разведению редких и исчезающих животных и растений (в т. ч. для сохранения генофонда Земли), составление мировой и национальных Красных книг.

Природоохранительные меры предусмотрены в земельном, лесном, водном и др. национальном законодательстве, которое устанавливает ответственность за нарушение природоохранительных норм. В ряде стран в результате осуществления правительственных природоохранных программ удалось существенно улучшить качество окружающей среды в отдельных регионах (напр., в результате многолетней и дорогостоящей программы удалось восстановить чистоту и качество воды в Великих озерах). В международном масштабе наряду с созданием различных международных организаций по отдельным проблемам охраны природы действует Программа ООН по окружающей среде.

Основные вещества, загрязняющие окружающую среду, их источники.

Углекислый газ – сжигание ископаемого топлива.

Оксид углерода – работа двигателей внутреннего сгорания.

Углероды – работа двигателей внутреннего сгорания.

Органические соединения – химическая промышленность, сжигание отходов, сжигание топлива.

Сернистый газ – сжигание ископаемого топлива.

Производные азота – горение.

Радиоактивные вещества – атомные электростанции, ядерные взрывы.

Минеральные соединения – промышленное производство, работа двигателей внутреннего сгорания.

Органические вещества естественные и синтетические – химическая промышленность, сжигание топлива, сжигание отходов, сельское хозяйство (пестициды).

Вывод.

Охрана природы – задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого природе человеком.

Литература.

1. Ромад Ф. Основы прикладной экологии.

2. Толковый словарь.

Охрана атмосферы от химического загрязнения

Атмосфера оказывает не только прямое влияние на живые организмы, но и косвенное, поскольку от нее зависит характер солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, климат и другие факторы, регулирующие существование биосферы.

Атмосфера- регулярный механизм биосферы

Естественное загрязнение – фактор, способствующий ее регуляторной функции. В атмосферу попадают газы, выделяющиеся в результате горения лесов, извержения вулканов, биохимических реакций.

Искусственное загрязнение может связано с попаданием в атмосферу:

1)твердых частиц

2)газообразных веществ

3)радиоактивных веществ

4)свинца и др. тяжелых металлов

Изменение свойств атмосферы в результате загрязнения

Искусственное загрязнение оказывает и прямое, и косвенное воздействие на живые организмы. Прямое токсическое действие на организмы оказывают, например, оксиды серы и азота. Так же загрязнение оказывает косвенное воздействие на атмосферу, изменяя ее свойства. Озоновый экран разрушается оксидами азота, соединениями хлора и фтора, попадающими в атмосферу в результате распада фреонов.

Чтобы минимизировать загрязнения атмосферы, необходимо:

производить очистку атмосферы от твердых и газообразных загрязняющих веществ с помощью электрофильтров, жидких и твердых поглотителей, циклонов;
использовать экологически чистые виды энергии;
применять малоотходные и безотходные технологии
добиваться уменьшения токсичности автомобильных выхлопных газов путем совершенствования конструкции двигателей и применения катализаторов, а так же совершенствовать существующие и создавать новые электромобили и двигатели, работающие на водородном топливе

Охрана водных ресурсов

Загрязнения:

твердыми частицами
минеральными веществами(соединение металлов, минеральные удобрения)
органическими веществами промышленного происхождения
нефтью и ее производными
органические вещества биологического происхождения
пестициды

Процесс очистки сточных вод, включает:

очистку и обеззараживание бытовых и животноводческих стоков;
очистку стоков от последствий обслуживания автотранспорта и сельскохозяйственной техники;
очистку стоков, содержащих нефтепродукты.

Охрана земельных ресурсов

комплекс мероприятий борьбы против эрозии:
лесонасаждение
агротехнические приемы
почвозащитная система земледелия
создание и внедрение почвозащитного земледелия
недопущение загрязнения почвы
правильное применение удобрений и пестицидов

Химическое загрязнение окружающей среды обусловлено следующими факторами:

повышением концентрации биогенных элементов из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений, вызывающих бурное развитие водорослей и нарушение баланса в существующих экосистемах;
отравлением воды, почвы и воздуха отходами химических производств;
воздействием на воду и почву продуктов сжигания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;
потенциальным заражением воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами, образующимися при производстве ядерного оружия и атомной энергии;
выбросами углекислого газа и химических веществ, снижающих содержание озона, что может привести к изменению климата или образованию озоновых дыр.

Загрязнение атмосферы

Главным источником загрязнения атмосферы являются предприятия черной и цветной металлургии, тепловые электростанции и автомобильный транспорт. Выбросы в атмосферу содержат оксиды углерода, азота и серы, углеводороды, соединения металлов и пыль.

При попадании в атмосферу углерод постоянно переходит из органических соединений в неорганические и наоборот. Это проявляется как в процессе фотосинтеза – образовании органических соединений из CO 2 и воды в растениях под действием света, так и при дыхании человека и животных – кислород воздух при дыхании переходит в CO 2 , который возвращается в атмосферу.

Сжигание топлива, приводящее к образованию огромных количеств CO 2 и пыли, оказывает негативное воздействие на круговорот углерода в природе, создавая т.н. «парниковый эффект», который в свою очередь способен привести к изменению климата Земли за счет «глобального потепления».

Выделение в атмосферу пыли оказывает противоположный эффект – запыленность атмосферы задерживает излучение Солнца, чем может вызвать понижение температуры на Земле, т.н. «второй ледниковый период».

За счет обжига сульфидных руд на предприятиях цветной металлургии, а также работы тепловых электростанций в атмосферу попадает огромное количество SO 2 . Увеличение SO 2 , а также других оксидов неметаллов, в атмосфере вызывает образование т.н. «кислотных дожей» (рис. 1), оказывающих губительное действие на водные ресурсы планеты, вызывая гибель их обитателей, разрушает строительные материалы и памятники архитектуры.

Рис. 1 Кислотные осадки и их влияние на экосистему.

Составные части выхлопных газов автомобилей (CO, SO 2 , оксиды азота, тяжелые металлы) наносят огромный вред флоре и фауне планеты, а также могут быть причиной образования фотохимического смога, образование которого можно представить следующим образом:

2NO + O 2 =2NO 2 (окисление NO, выделяющегося с выхлопными газами)

NO 2 + O 2 = NO + O 3 (распад NO 2 под действием УФ-излучения солнца)

Образующийся в результате озон может вступать в реакции с углеводородами, находящимися в атмосфере, тем самым приводя к образованию смога.

Сжигание топлива, мусора, а также работа металлургической промышленности – основные источниками загрязнения атмосферы тяжелыми металлами, такими, как Zn, Co, Ni, U, Sn, Ge, Pb, Be, V, Hg, Mo, As и др.

Рассмотрим негативное воздействие присутствия тяжелых металлов в атмосфере на организм человека и окружающую среду на примере свинца, поскольку этот металл обладает кумулятивными (накопительными) свойствами. Свинец оказывает воздействие на ферментные системы и обмен веществ, способен накапливаться не только в организме человека, но и в морских отложениях, и в пресной воде.

Свинец вызывает обширные патологические изменения в нервной системе, крови, сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и её генетический аппарат, подавляет кровообразование; нарушает белковый и углеводный обмены, способен заменять кальций в костях. Соединения свинца могут вызвать мутации и репарации ДНК.

Загрязнение водных ресурсов

Количество растворенного в воде кислорода – один из важнейших показателей качества воды, поскольку он необходим для жизни обитателей водоемов. При избыточном присутствии в воде органических веществ количество растворенного кислорода уменьшается, в результате чего происходит гибель рыбы и других обитателей водоемов, в вода приобретает гнилостный запах (процесс разложения органических веществ вместо аэробных бактерий осуществляют анаэробные, в результате чего выделяется CH 4 , NH 3 , H 2 S и PH 3).

Большой вред водным ресурсам наносят растворенные в воде минеральные удобрения, смываемые с поверхности почвы (нитраты, фосфаты и др.), вызывающие бурное развитие сорной травы и водорослей, что приводит к засорению водоемов и их гибели.

Промышленные сточные воды, содержащие огромное количество ядовитых для обитателей водоемов веществ, также оказывают негативное влияние на водные ресурсы планеты.

Загрязнение почв

Основная проблема, полученная человеком в результате загрязнения почв – её эрозия, т.е. разрушение плодородного слоя.

Применение минеральных азотных удобрений сильно загрязняет почву, поскольку нитраты накапливаются не только в почвах, но и в растениях, что приводит к ухудшению качества выращиваемой с/х продукции и отрицательному их действию на здоровье человека и животных. Нерациональное применение пестицидов также оказывает отрицательное воздействие на почву, среди которых наибольший вред наносят хлорорганические соединения (полихлорпинен, ДДТ).

Различные предприятия промышленности, а также транспортные магистрали в разной степени оказывают вредное воздействие на почву, путем ее загрязнения тяжелыми металлами (Pd, Cd, Cu, Zn, Hg, Bi), халькогенами (Se, Те и др.) и галогенами (F, Вг и др.).

Муниципальное Образовательное Учреждение

Средняя Общеобразовательная Школа №2

Сообщение.

Охрана окружающей среды.

Выполнила:

Ученица 11 «Б» класса

Окружающая среда.

Охрана природы.

Основные вещества, загрязняющие окружающую среду, их источники.

Углекислый газ – сжигание ископаемого топлива.

Оксид углерода – работа двигателей внутреннего сгорания.

Углероды – работа двигателей внутреннего сгорания.

Органические соединения – химическая промышленность, сжигание отходов, сжигание топлива.

Сернистый газ – сжигание ископаемого топлива.

Производные азота – горение.

Радиоактивные вещества – атомные электростанции, ядерные взрывы.

Минеральные соединения – промышленное производство, работа двигателей внутреннего сгорания.

Вывод.

Литература.

1. Ромад Ф. Основы прикладной экологии.

2. Толковый словарь.

Беленькая Инна

РЕФЕРАТ:
«Химия и охрана окружающей среды»

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 7»

РЕФЕРАТ:

«Химия и охрана окружающей среды»

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛА: УЧЕНИЦА 11 КЛАССА БЕЛЕНЬКАЯ ИННА

УЧИТЕЛЬ: ПАНАЭТОВА СОФЬЯ ИЛЬИНИЧНА

2015

СТ. ЕССЕНТУКСКАЯ

С давних пор люди стремятся познать мир, в котором живут, с которым постоянно взаимодействуют, откуда черпают все необходимое для жизни.

Земля, вода, воздух образуют как бы сферические оболочки, покрывающие земной шар, они и получили название литосферы, гидросферы и атмосферы. Наиболее специфическая и важная сфера, где обитает все живое, получила название «биосфера» (от греческого – жизнь и шар). Согласно учению выдающегося ученого академика В.И. Вернадского, в биосфере живое вещество и среда обитания связаны и взаимодействуют между собой, образуя целостную и динамическую систему. Так, появление в давние времена зеленых хлорофилловых растений привело к полному изменению химического состава атмосферы. А это, в свою очередь, явилось предпосылкой всей последующей эволюции жизни на Земле.

В.И. Вернадский впервые сформулировал идею о том, что человеческий фактор в развитии биосферы стал главенствующим, что деятельность людей даже там, где она еще незначительна, растет со скоростью, превышающей скорость развития эволюции природы. Поэтому в современных условиях учение о биосфере приобрело важное практическое значение. Общество с его постоянно растущими техническими возможностями, если оно заботится только о сегодняшнем дне и берет от природы слишком много, не учитывая ее ограниченную способность к восстановлению и воспроизводству своих ресурсов, может нарушить целостность биосферы.

Биосфера устроена очень сложно. Множеством нитей связанны организмы между собой неживой материей. Разрыв любых связей или, наоборот, их искусственное усиление – причина угрозы биосферы.

«Все живое происходит от живого» - установил итальянский врач Ф.Реди еще в XVII веке. В.И. Вернадский отмечал, что этот принцип не имеет абсолютного значения, а отражает лишь определенный эмпирический опыт, справедливый для известных нам физико-химических условий. Когда-то в прошлом, при иных условиях, этот принцип был нарушен. Согласно гипотезе академика А.И. Опарина, выдвинутой еще в 1924 г., жизнь на земле возникла на определенной ступени эволюции. Взаимодействие первичной атмосферы и первичного океана при тогдашних физико-химических условиях привело к образованию беловых тел, их сгустков и частиц, обладавших способностью к поглощению веществ из внешней среды из внешней среды. Затем, потребовалась длительная эволюция, чтобы возникли простейшие организмы. В последние 30 лет не раз ставились опыт, в которых моделировалась первичная атмосфера. Пи различных физических условиях, включая электрический разряд, в этих опытах неизменно образовывались белковые соединения.

Жизнь – это «способ существования белковых тел». Жизнь не могла возникнуть и затем длительное время существовать как один какой-либо вид организмов, из которого потом в ходе эволюции появилось все остальное. Знание роли живого вещества заставляет предполагать одновременное (в геологическом масштабе времени) образование группы простейших одноклеточных организмов. Эти организмы могли выполнять различные биогеохимические функции и сформировать биосферу. Из этих простейших организмов эволюционным путем возникли все остальные организмы, которые существовали затем только в пределах биосферы.

Биосфера состоит из косного и живого вещества. Косное вещество, слагающееся из различных химических соединений и минералов, за исключением созданных человеком. Живое вещество, напротив, постоянно меняется и обновляется. Живой мир палеозоя резко отличается от живого мира нашего времени. Появление жизни на нашей планете – это и есть появление на ней биосферы.

Последние данные палеонтологии указывают на необычайную древность зарождения жизни. Уже примерно через 500 млн. лет после образования Земли появились предки сине-зеленых водорослей. Они были способны к фотосинтезу, т.е. к усвоению солнечней энергии. Время зарождения жизни время образования нашей планеты состоят не столь уж далеко друг от друга.

Термин «экология» (от греческого – жилище и наука) введен немецким биологом Э.Геккелем в 1866 г. Экология – наука об отношениях растительных и животных организмов и их популяций друг с другом и со средой обитания. Экология развивалась в двух направлениях. Представители одного из них исследовали биосферу без учета воздействия человека. Другие ученые включали человека и его деятельность в свою область исследований.

Первое направление в экологии явилось исключительно плодотворным при изучении животного в растительного мира. Второе приобрело особенно важное значение в наше время, для познания современных взаимоотношений человека с окружающей средой. В этом смысле экология выходит далеко за рамки биологической науки Современный ученый- эколог, наряду с биологией, обязан овладеть целым рядом научных дисциплин – геофизикой, технологией и т.д.

Воздух – один из основных элементов среды – необходим всему живому на земле. Без пищи человек обходиться пять недель, без воды- пять дней, без воздуха – пять минут. Но нормальная жизнедеятельность людей требует не только наличия воздуха, но и его определенной чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние животного растительного мира, прочность и долговечность любых конструкций знаний, сооружений. Загрязненный воздух – источник загрязнения вод, суши, морей, почв.

Атмосферный воздух – необходимый природный ресурс. Кислород, входящий в состав атмосфер, используется живыми организмами в процессе дыхания, он применяется при сжигании любого топлива в различных производственных установках и двигателях. Атмосфера – важный путь сообщения, используемый авиацией. Основной потребитель воздуха в природе – флора и фауна земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за десять лет.

Очень долгое время люди считали воздух простым веществом. И только в XVIII веке французский ученый Лавуазье установил, что воздух является механической смесью различных газов. Атмосфера – газовая оболочка Земли. Она регулирует тепловой режим Земли, способствует перераспределению тепла по земному шару. Лучистая энергия Солнца – практически единственный источник теплоты для поверхности Земли. Она определяет и световой режим Земли. Лучистая энергия Солнца частично поглощается атмосферой. Достигая поверхности Земли, энергия частично поглощается почвой и водоемами, морями и океанами, частично отражается в атмосферу.

Нетрудно представить себе, каким был температурный режим Земли, если бы не было атмосферы: ночью и зимой она бы сильно охлаждалась за счет собственного излучения, а летом и днем перегревалась за счет солнечной энергии, радиации. Так происходит, например, на Луне, где нет атмосферы.

Атмосфера защищает и от «звездных осколков». Размеры метеоритов в подавляющем большинстве не превышают величины горошины. С огромной скоростью они под влиянием земного притяжения врезаются в атмосферу планеты, раскаляются за счет трения о воздух и на высоте около 60-70 км большей частью сгорают. Если бы отсутствовала атмосфера, на Землю падали бы и крупные космические осколки. Когда число частиц, вторгшихся в атмосферу Земли, особенно велико, создается впечатление «звездного дождя». Суеверные люди считали его «небесным знамением». На самом деле в этом нет ничего сверхъестественного.

Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, т.к. молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т.е. фиолетовые, синие и голубые. Это зависит от количества и размеров примесей в атмосфере.

Все процессы, развивающиеся в атмосфере, осуществляются за счет энергии, получаемой Землей от Солнца. Благодаря ей, ежегодно с поверхности Земли испаряются многие миллиарды тонн воды. Атмосфера выполняет чрезвычайно важную роль перераспределения влаги на земном шаре. Поступившая в атмосферу в виде пара вода переносится на огромные расстояния и за тем снова выпадает на Землю.

Воздушный океан обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации. Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.

Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчет на то, что все они, в конечном итоге, будут обезврежены и переработаны самой природой. При этом не возникало и мысли о наносимом ей ущербе. Казалось, что, как ни велика общая масса отходов, она незначительна по сравнению с защитными ресурсами. Однако при прогрессирующем росте загрязнений становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск. Способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Если они будут превышены, то самоочищение в атмосфере не приведет к полному рассеиванию и разложению примесей. Поэтому большие объемы вредных выбросов в атмосферу вызывают целый ряд неблагоприятных последствий.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили и другие виды транспорта, а также промышленные предприятия.

Выбросы автотранспорта, составляющие около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения, образуются из выбросов двигателя и стартера автомашины, продуктов износа механических частей, покрышек и дорожного покрытия. В состав выбросов помимо азота, кислорода, диоксида углерода и воды входят такие вредные компоненты, как оксид углерода, углеводороды, диоксиды азота и серы, а также твердые частицы.

К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды, ряд которых, согласно новейшим данным, обладает канцерогенными свойствами.

Предприятия металлургической, химической, цементной и других отраслей промышленности выбрасывают в атмосферу огромное количество золы, сернистых и других вредных газов, выделяющихся при различных технологических производственных процессах.

Загрязнение окружающей среды, и в особенности воздуха, выбросами промышленных предприятий, автомобильного транспорта вызывает в последние годы все большее беспокойство людей во многих странах. В декабре 1984 г. в индийском городе Бхопал в результате утечки почти 40 тонн ядовитого газа на заводе американской компании «Юнион карбайд» погибли более 2,5 тысяч человек и свыше 50 тысяч получили тяжелые отравления. Специалисты, участвовавшие в расследовании, подчеркивают, что американская монополия грубо нарушила технологические нормы при сооружении химического комбината в Бхопале. Его объекты не были оборудованы системой предупреждения утечки ядовитых веществ. Завод строился в нарушении норм охраны окружающей среды.

Атмосферный воздух, как уже отмечалось, принадлежит к числу основных компонентов окружающей природной среды. С чистотой воздуха связаны здоровье человека, состояние животного и растительного мира.

Почва – особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Важнейшее ее свойство – плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений.

Природное плодородие имеет различный уровень, зависящий от состояния и свойств почвы и факторов почвообразования. Земля – важнейшее богатство общества, она не только главное средство производства в сельском хозяйстве, но и базис размещения и развития всех отраслей народного хозяйства. С давних пор люди ласково и уважительно называют земля – матушка, кормилица и поилица.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой части. В твердой части преобладают минеральные вещества. Твердые частицы заполняют не весь объем почвенной массы, а лишь некоторую ее часть. Другую часть составляют поры – промежутки различного размера и формы между частичками и их агрегатами. В порах находится почвенный раствор и почвенный воздух. Соотношение их непрерывно меняется: чем больше поры заполнены влагой, тем затруднительнее газовый обмен между почвой и атмосферой, тем медленнее протекают в почвенной массе процессы окисления и быстрее процессы восстановления.
Минералогический состав твердой части почвы во многом определяет ее плодородие. В состав минеральных веществ входят: кремний, алюминий, железо, калий, магний, кальций, фосфор, сера, значительно меньше содержится молибдена, бора, фтора и др. Подавляющее большинство элементов находится в окисленной форме.
В состав твердой части почвы входит органическое вещество, основная часть которого представлена гумусом. Гумус (перегной) – органическое вещество почвы, образующееся за счет разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности. В состав органического вещества входят такие соединения, содержащиеся в растительных и животных остатках: клетчатка, белки, сахара, смолы, жиры, дубильные вещества и т.д. При разложении органических веществ содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. В естественных условиях они являются основным источником питания растительного организма.
Жидкая часть почвы, т.е. почвенный раствор, - активный компонент почвы, осуществляющий перенос веществ внутри нее, вынос из почвы и снабжение растений водой и растворенными элементами питания.
Газообразная часть – почвенный воздух. Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов и представителей многих групп беспозвоночных животных – простейших, червей, моллюсков, насекомых и др. Он является важнейшим звеном всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом.
В связи с широким использованием удобрений обостряется проблема загрязнения окружающей среды, с которой уже столкнулись страны с высокоинтенсивным сельхозпроизводством.
Наибольшую опасность представляют азотные удобрение вследствие большой подвижности нитратного азота. Они легко вымываются и загрязняют водоемы и грунтовые воды. На долю сельскохозяйственного производства приходится не менее половины связанного азота, поступающего в водоемы.
Нитраты накапливаются выше допустимых норм не только в воде, но и в растениях – как в продовольственных, так и в кормовых. Если сами по себе нитраты не представляют собой опасности для здоровья человека и животных, то образующиеся в них нитраты высоко токсичны, в частности вызывают тяжелое заболевание крови у детей. Из нитратов могут образоваться нитро амины, обладающие канцерогенным эффектом.

Менее опасны фосфорные удобрения. Ион фосфата малоподвижен, прочно закрепляется в почве и практически нетоксичен для человека и животных. Основным источником загрязнения водоемов фосфором является не сельское хозяйство, а промышленные и бытовые стоки. Доля сельского хозяйства в загрязнении вод фосфором не превышает 10-15%. Особенно массивным источником загрязнения этим элементом стали в последнее время моющие средства, содержащие полифосфаты. Значительное накопление фосфата в водоемах также способствует эвтрофикации водоемов.
Специфическая особенность фосфорных удобрений заключается в том, что применение их в больших дозах приводит к накоплению в почве других нежелательных элементов: стабильного стронция, фтора, естественных радиоактивных соединений урана, радия, тория.
Третий основной элемент питания растений – калий – не оказывает существенно вредного влияния на окружающую среду. Однако с калийными удобрениями вносится много хлора, поступление которого в грунтовые воды также нежелательно.
Перестройка агрохимической службы страны, создание агрохимических центров открывает новые возможности в повышении эффективности использования туков, позволяют лучше организовать их хранение, транспортировку и внесение в почву. Одна из профилактических мер – применение удобрений в соответствии с рекомендациями, которые разрабатываются применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям. Для всех хозяйств ежегодно составляются научно обоснованные планы рационального использования органических и минеральных удобрений. Установлен также постоянный контроль за уровнем загрязнения окружающей среды удобрениями, применяемыми в сельском хозяйстве. Такой контроль возложен на специальные отделы, созданные в агротехнических лабораториях и станциях химизации, оснащенных необходимыми приборами и лабораторным оборудованием.
Вода – основа всей жизни на Земле. Водяной пар, находящийся в атмосфере, пропускает большую часть солнечных лучей и задерживает тепловое излучение Земли в мировое пространство, регулирует тепловой баланс планеты. Вода обладает высокой теплостойкостью. Накопление тепла в гидросфере летом и отдача его зимой смягчает климат Земли.
Вода в природе находится в твердом, жидком и газообразном состоянии. Вода разрушает горные породы, растворяет неорганические соединения и переносит их на большие расстояния. Большинство биохимических и биофизических процессов, связанных с обменом веществ в живых организмах, могут протекать только при наличии водной среды. Вода – единственный источник кислорода, поступающего в атмосферу при фотосинтезе. Вода входит во все ткани и клетки живых организмов. Она является наилучшим растворителем. Вода – единственное в природе минеральное вещество, которое нельзя заменить другими веществами. Вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, важнейшее свойство производства. Она играет огромную роль в жизни человека.

В круговороте воды в биосфере суммарное испарение уравновешивается выпадением осадков. Удаление некоторого количества водорода в космос компенсируется в основном за счет ювенильной воды (подземной воды, поднимающейся на поверхность из магматических очагов). С поверхности океана испаряется больше воды, чем поступает с осадками. «Лишние» осадки, выпавшие на сушу, питают ледники, пополняют грунтовые воды и реки и возвращаются со стоком воды в океан. Часть воды расходуется на транспирацию растений.

В морях, реках и озерах ведется рыбный промысел. Флора и фауна рыбных водоемов нашей страны весьма богата и разнообразна. В них вылавливают около 250 видов рыб.

С помощью воды намываются плотины. По воде путешествуют, сплавляют лес. Без чистой воды немыслима жизнь на земле, поэтому защита водных ресурсов от загрязнения и истощения является одной из важнейших задач современности.

Большую роль вода играет в жизнедеятельности человека. У взрослого человека вода составляет более половины массы тела.

Ни один жизненный процесс в организме человека или животного не может совершаться без воды. Важной составной частью каждой летки является вода. В одной среде протекают жизненно важные функции организма. Если без пищи человек может существовать 50 и более суток, то без воды смерть наступает через 5 дней.

Основная причина загрязнения водных бассейнов – сброс в воемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйством.

Загрязнения, поступающие в сточные воды, условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворимые примеси. По совей природе загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные, биологические.

Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др. веществами.

Органические загрязнения, в свою очередь, подразделяются по происхождению на растительные и животные. Растительные органические загрязнения представляют собой остатки растений, бумаги, растительное масло и т.д. загрязнения животного происхождения – физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др.

К бактериальным и биологическим загрязнениям относятся различные микробы, микроорганизмы, в частности, дрожжевые и плесневые грибы, мелкие водоросли, бактерии. Бактериальные и биологические загрязнения характерны для бытовых сточных вод и для сток некоторых промышленных предприятий. Среди последних необходимо строго указать на бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности и т.д.

Источниками загрязнения подземных вод могут быть:

Места хранения и транспортировки промышленной продукции и отходов производства;

Места хранения (аккумуляции) коммунальных и бытовых отходов;

Сельскохозяйственные и другие угодья, на которых применяют удобрения, пестициды и др. химические вещества;

Загрязненные участки водоносного горизонта, естественно и искусственно связанного со смежными водоносными горизонтами;

Загрязненные участки поверхностных водных объектов, питающих подземные воды;

Участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков;

Промышленные площадки предприятий, поля фильтрации, буровые скважины и др. выработки.

Источником загрязнения подземных вод могут быть атмосферные осадки, загрязняющиеся на территориях, занятых промышленными отходами, солеотвалами, на участках хранения нефтепродуктов, сырья и готовой продукции предприятий химической промышленности, складов ядохимикатов и удобрений.

Попадание загрязняющих веществ в подземные воды из источников загрязнения должно быть исключено. При загрязнении и опасности загрязнения подземных вод объем и способ наблюдений за их режимом или качеством определяются в зависимости от значения и вида водопользования, а также с учетом возможных последствий загрязнения.

Главный загрязнитель океана – нефть. Почти половину ее приносят в океан реки и сточные воды расположенных на побережье предприятий и городов.

Один из самых неприятных результатов антропогенного воздействия на океан – перепроизводство фитопланктона, микроскопических водорослей. Этот процесс может быть вызван разными видами загрязняющих веществ: нефтью, бытовыми и сельскохозяйственными стоками – своего рода удобрениями. В загрязненной воде начинают безудержно размножаться один какой-либо вид водорослей, чаще всего сине-зеленые, заполняющие иногда огромные пространства. Жизненный цикл их очень короток – около месяца. Столь же массово они отмирают, опускаются на дно и разлагаются, поглощая кислород. При резко выраженном дефиците кислорода полностью гибнет донная фауна – рачки, моллюски, прочие беспозвоночные.

Охрана морей и океанов не может ограничиться национальными рамками. Необходимо строгое международное сотрудничество, которая дает возможность разработать научно обоснованную стратегию охраны океана от загрязнений. Несомненно, совместные усилия разных стран внесут значительный вклад в сохранение богатств океана на благо всего человечества.

При исследованиях, разведке и разработке естественных богатств континентального шельфа предусматриваются охранные мероприятия по предотвращению ограничения условий морского водопользования вследствие загрязнения шельфа и водной среды над ним промышленными и бытовыми сбросами сточных вод, радиоактивными веществами и другими отходами производства. Данные мероприятия в каждом конкретном случае подлежат согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы в части, касающейся санитарной охраны прибрежных вод морей.

Итак, развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой. Люди преобразуют природу, получают от нее все необходимое для жизни: энергию, продукты питания, различные материалы. Природа удовлетворяет и эстетические потребности людей. Но этот прогресс может обернуться для человечества иной стороной. Достигнутые благополучие и комфорт могут оказаться опасной иллюзией, если не позаботиться о сохранении нашей биосферы. Для этого требуются обширные знания в области экологии и широкое применение этих знаний во всех отраслях хозяйственной деятельности.

Сейчас уже ясен путь, который позволит человечеству избежать экологического тупика своего развития. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для повсеместного воплощения этой идеи в жизнь. И совершить это под силу только тем, кто вооружен экологическими знаниями.

Заповедь, которой должны руководствоваться люди, хорошо выражена в сказке Сент-Экзюпери: «Есть такое твердое правило: встал поутру, умылся, привел себя в порядок – и сразу же приведи в порядок свою планету» .