Заботиться об экологии сейчас стало модно, а главное, как никогда актуально. Но многим кажется, что вести экологичный образ жизни - значит тратить много времени, сил и денег. Рассказываем несколько простых правил, которые помогут улучшить состояние окружающей среды без вреда для кошелька и нервов.
Все заповеди экологического образа жизни преследуют несколько главных целей - экономия электроэнергии, экономия воды, сокращение количества отходов. Почему это так важно для экологии нашей планеты? Для производства электричества расходуются невозобновляемые природные ресурсы. Теплоэлектростанции выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа, гидроэлектростанции уничтожают целые экосистемы, изменяя естественное течение рек. Опасность атомных электростанций и проблема утилизации радиоактивных отходов очевидны. Что касается питьевой воды, экологи прогнозируют её острую нехватку уже в ближайшем будущем, предсказывают даже войны за воду. Уже сейчас во многих регионах планеты люди страдают от дефицита питьевой воды.
Что может сделать один человек, чтобы внести свой вклад в исправление ситуации? На самом деле очень многое - нужно изменить всего лишь несколько рутинных привычек в своей повседневной жизни.
Правило № 1. Не покупайте лампочки накаливания
Во всём мире уже давно перешли на энергосберегающие или светодиодные лампочки, однако в России до сих пор самый распространённый выбор - лампочки накаливания, в первую очередь из-за более низкой цены. Но нужно учитывать следующее: они используют больше электроэнергии в 3-5 раз, а служат гораздо меньше, чем экологичная альтернатива. Выбор в пользу энергосберегающей или светодиодной лампочки точно окупится.
Правило № 2. Экономьте электроэнергию
Помимо обычного «выходя из комнаты, гасите свет» (хотя согласитесь, об этом мы тоже не всегда помним), есть менее очевидные, но действенные способы: не оставляйте зарядные устройства в розетке, когда они не используются - в это время энергия тоже потребляется. Всегда выключайте компьютер на ночь и вынимайте вилку из розетки: всего для одной светящейся лампочки на ноутбуке за год расходуется немалое количество электроэнергии.
Правило № 3. Используйте меньше одноразового пластика
Загрязнение планеты пластиком - серьёзная проблема для экологии. При сжигании пластик выделяет в атмосферу ядовитые вещества и разлагается сотни лет. Берите в магазин многоразовую сумку. Не покупайте постоянно воду в пластиковых бутылках - купите одну и набирайте в неё воду дома. Ещё один полезный лайфхак: этикетку с ценой на связку бананов или на лимон можно наклеить и без пакета - прямо на фрукт.
Правило № 4. Сортируйте мусор
Впечатляющие фото бескрайних мусорных свалок ужаснут даже не заботящегося об экологии человека. Заставляют задуматься и сроки разложения отходов цивилизации: более 100 лет разлагается пластик, 500 - алюминиевая банка, а стекло и вовсе целое тысячелетие. Технологии переработки уже давно не новинка в науке, дело за малым - собирать мусор раздельно. В Москве работает много пунктов приёма отходов - стекла, бумаги, пластика, металла. Сортировать все отходы хватит терпения не у каждого, для этого в России пока нет нужных и комфортных условий. Но можно начать с самого простого и доступного - например, собирать отдельно макулатуру. Копить её можно долго и отвозить всего два-три раза в год. Посмотрите карту пунктов приёма вторсырья - скорее всего, такой есть и в вашем районе.
Правило № 5. Не все вещи можно выкидывать
Правило № 6. Ищите новое применение вещам
Прежде чем что-то выкинуть, подумайте: может, на чистой стороне этого листочка ещё можно будет что-то написать, а из стеклянных банок или потрёпанных книг могут получиться стильные светильники? Проявите фантазию. Никогда не выбрасывайте старую одежду - относите её в благотворительные организации, оттуда передадут надоевшие вам вещи тем, кого они ещё смогут порадовать.
Правило № 7. Выбирайте товары, сделанные из вторсырья
Всё больше брендов интересуются вопросами экологии. Чаще всего производители сами акцентируют внимание на том, что они заботятся об окружающей среде. При наличии альтернативы старайтесь выбирать именно такие продукты.
Правило № 8. Старайтесь экономить воду
Стоит начать обращать внимание - и вы поймёте, как много лишней воды утекает каждый день из крана. А ведь вы тратите зря не только ресурсы планеты, но и собственные деньги. Выключайте воду, когда чистите зубы или бреетесь, когда намыливаетесь в душе. Кстати, душ - тоже экологичный выбор в отличие от ванны, если только вы не любите долго мыться. В этом случае ванна будет более экономичным вариантом. Ещё можно приобрести кран с аэратором - это устройство наполняет струю пузырьками воздуха, что позволяет в два раза сократить расход воды при таком же напоре.
Правило № 9. Экологично готовьте
Не кипятите для готовки больше воды, чем нужно. Это правило позволит вам экономить и электричество. Ещё несколько полезных советов для экологичной готовки: закрывайте кастрюлю крышкой, чтобы вода быстрее закипела, а лучше подогревайте её в чайнике, так уйдёт меньше электроэнергии. Используйте остаточное тепло - выключайте плиту до того, как блюдо будет полностью готово.
Правило № 10. Не используйте бытовую химию
Бытовая химия не только превращает реки и озёра в болота, она опасна для здоровья. Замените её на экологически чистую альтернативу, а лучше и дешевле всего - на соду, укус или горчичный порошок. Не спешите недоверчиво усмехаться - попробуйте сами. Скорее всего, вы будете удивлены, как хорошо обыкновенная пищевая сода может справляться с грязью, причём часто гораздо эффективнее, чем дорогая химия.
Правило № 11. Ешьте меньше мясных продуктов
На производство мяса ежегодно уходит колоссальное количество ресурсов - под пастбища и плантации для выращивания корма вырубаются леса, тратятся огромные объёмы водных ресурсов. Кроме того, животноводство является причиной половины (!) всех выбросов парниковых газов на нашей планете. Поэтому сокращение потребления мяса является реальной возможностью улучшить экологию Земли.
Даже словарь в Word не знает такого слова – «экологичные»!.. У очень многих людей, даже ведущих здоровый образ жизни, есть убеждённость, что бережное отношение к природе и жизнь в городе несовместимы.
Но всё-таки никогда не поздно начать меняться, и начать нужно с себя. И даже если не получится что-то серьезно изменить в мире, по крайней мере, будут основания для самоуважения. Кроме того, глобальные изменения никогда не произойдут, если КАЖДЫЙ человек не начнёт жить немного по-другому, развивая в себе полезные и экологичные привычки. Каждый – а значит и я. Можно, конечно, бесконечно ждать, когда кто-то другой начнет первым….
Еще одна отговорка – «Мы не можем отказаться от причинения вреда природе совсем – ты не бросаешь мусор на землю, но при этом ездишь на машине, которая загрязняет воздух». Согласна. От всего не отказаться. Но почему бы не сделать того, от чего отказаться можно?
Итак, давайте обобщим, какими действиями мы наносим вред природе:
Потребление ресурсов – электричество, вода в кранах, газовые плиты, бензин и т.д. и т.п.
Вырубка лесов, как «диких», так и на заселенных территориях – мы заменяем деревья домами и дорогами.
Загрязнение окружающей среды – от бросания фантиков и окурков на землю, до промышленных выбросов, выхлопных газов и канализационных стоков.
Массовое истребление животных.
«Вредные привычки» - привычные бытовые действия. Люди вредят природе, когда:
Оставляют включенным свет «по всей квартире», а также телевизоры, компьютеры и т.д. и т.п.
Слишком долго принимают душ, забывают выключить воду в процессе мытья посуды, если приходится на время отвлекаться от этого занятия.
Покупают очередной пакет в магазине, а также все возможные продукты в маленьких пакетах. А после этого тут же выкидывают их – маленькие пакеты чаще всего используют один раз.
Выкидывают в помойное ведро неорганические отходы (пластик, полиэтилен, стекло, консервные банки и т.д.).
Едят мясо. Каждая котлета, сосиска, отбивная и т.д. – это бывшая корова, курица, поросёнок.
Носят кожаные, меховые вещи.
Ездят на машине.
Кидают что-либо помимо огрызков на землю…. В том числе из окна автомобиля.
Как можно сократить вред природе?
Такие действия можно разделить на два вида – уменьшение количества приносимого вреда и активное улучшение экологии. Думаю, начинать стоит с первого – здоровые и полезные привычки:
Заменить пакеты на матерчатые сумки (у меня есть две тканевые сумки, которые постоянно лежат в «рабочей» сумке).
Отказываться от бесплатных пакетов, выдаваемых при покупке всего – от пирожков до таблеток. В границах разумного, конечно.
Повторно использовать имеющиеся пакеты – и большие и маленькие – а не покупать новые.
Использовать многоразовые ёмкости для пищи вместо одноразовых.
Покупать как можно меньше продуктов в пэ упаковке – если есть выбор, брать то, что экологичнее.
Перед тем, как выкинуть практически чистый лист бумаги, файл и т.п, подумать – возможно они ещё могут пригодиться. Файл стоит копейки, а вот в природе он разлагается десятки лет – не так уж дёшево….
Выключать свет, воду и бытовые приборы, если они в данный момент не используются.
Не кидать ничего на землю…. Убирать за собой после пикников. Причем органические отходы лучше закопать, сжечь и т.п., то есть утилизировать самим. Т.к. иначе они, в лучшем случае, попадут на мусоросжигательный завод, а в худшем – попадут в состав наземных свалок, которые вообще не утилизируются.
Отдавать предпочтение натуральной одежде и прочим «вещам». На изготовление синтетики тратится больше природных ресурсов и их потом сложнее утилизировать.
Отказаться от мяса, кожаных и меховых вещей. Или хотя бы свести их потребление к минимуму.
Заменить живые ёлки на Новый год искусственными, либо хотя бы хвойной веткой. Ведь ради человеческой прихоти длинной в две недели дереву нужно расти несколько лет (примерно 40 см. в год).
Если говорить об активном улучшении экологии, то это тема отдельной статьи. Тут два пути –
1) «Убирать за другими» (участвовать в субботниках, расчищать водоёмы, парки и т.д.). Или делать маленькие «подарки» природе – по мере желания и возможностей (например, сажать деревья).
2) Вести активную общественную деятельность, направленную на принятие соответствующих государственных законов и частных решений. Например, вступить в какую-либо «защитную» организацию.
В любом случае, начитать нужно с себя и со своих здоровых и экологичных привычек. Только это даст нам опыт, силы и моральное право идти дальше. Тем более, «учить других» (то есть второй путь)!
Самый распространенный вид загрязнения – химический. Существует три основных способа уменьшения вреда от него.
Разбавление. Даже очищенные стоки необходимо разбавлять в 10 раз (а неочищенные – в 100–200 раз). На предприятиях сооружают высокие трубы, чтобы выбрасываемые газы и пыль рассеивались равномерно. Разбавление – малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь как временная мера.
Очистка. Сегодня в России это основной способ уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду. Однако в результате очистки образуется много концентрированных жидких и твердых отходов, которые также приходится хранить.
Замена старых технологий новыми – малоотходными. За счет более глубокой переработки сырья удается снизить количество вредных выбросов в десятки раз. Отходы от одного производства становятся сырьем для другого (например, из сернистого газа, выбрасываемого ТЭЦ, производят серную кислоту).
Образные названия этим трем способам уменьшения загрязнения окружающей среды дали экологи ФРГ: «удлини трубу» (разбавление и рассеивание), «заглуши трубу» (очистка) и «завяжи трубу узлом» (малоотходные технологии). Немцы восстановили экосистему Рейна, который долгие годы был сточной канавой, куда сбрасывались отходы промышленных гигантов. Это удалось сделать только в 80-е годы, когда, наконец, «завязали трубу узлом». Во Франции восстановлена экосистема реки Сены, в Англии – Темзы.
Некоторое улучшение экологической ситуации в России достигнуто в основном благодаря улучшению работы очистных сооружений и падению производства. Дальнейшего уменьшения выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду можно добиться, если внедрить малоотходные технологии. Однако, чтобы «завязать трубу узлом», необходимо обновление оборудования на предприятиях, что требует очень больших вложений и потому будет проводиться постепенно.
Контрольные вопросы
1. Как можно уменьшить влияние на среду промышленного загрязнения?
2. Почему «рассеивание» и «разбавление» выбросов и стоков экологически опасно?
3. Как удалось улучшить экологическую ситуацию на реке Рейн в ФРГ?
(ДОП.) § 74. ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Абсолютно вредных веществ нет. Любое загрязняющее вещество в невысокой дозе практически безвредно. Такие обычные загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу промышленностью, как оксиды углерода, серы и азота, в невысоких концентрациях всегда присутствовали в ней. В воде и почве всегда есть тяжелые металлы. Любая почва или горная порода обладают естественной радиоактивностью. Даже при отсутствии поблизости (или вдали, ведь газообразные выбросы переносятся на тысячи километров) предприятий, выбрасывающих в атмосферу азот, некоторое его количество содержится в дождевой воде. Он появляется в результате грозовых разрядов, при которых образуется аммиак.
Очистка атмосферы, воды или почвы от загрязняющих веществ – это снижение их концентрации до величин, при которых они становятся безвредными. Такие пороговые величины называются ПДК – предельно допустимые концентрации . Для действенного контроля загрязнения атмосферы, воды или продуктов питания необходимо знать ПДК всех основных загрязнителей.
Таблицы ПДК входят в систему периодически обновляемых государственных стандартов, различных в разных странах, но всегда обязательных, что подкреплено специальными законами. В эти таблицы включают пороговые значения для сотен загрязняющих веществ. В России для наиболее распространенных загрязнителей атмосферы приняты следующие ПДК: в 1 м 3 воздуха должно быть не более 0,15 мг пыли, 0,05 мг оксида серы, 3 мг оксида углерода, 0,04 мг диоксида азота.
Если в среду одновременно поступает несколько загрязняющих веществ, то ПДК определяют по специальным формулам, позволяющим оценить индекс загрязнения атмосферы (ИЗА ).
Для каждого источника загрязнения устанавливают ПДВ – предельно допустимый выброс за единицу времени, при котором концентрация загрязняющего вещества в атмосфере или в воде не будет превышать ПДК.
Все предприятия делятся на 5 групп (классов опасности) в зависимости от вредности выбрасываемых веществ и степени их возможной очистки. У каждой из этих групп своя ширина санитарно-защитной зоны вокруг предприятия, где запрещается строительство (обычно в этой зоне размещают насаждения из деревьев, устойчивых к загрязнению), – от 1000 м (1-й класс опасности) до 50 м (5-й класс).
Для очистки жидких стоков и газообразных выбросов используют специальные системы очистных сооружений.
Загрязняющие вещества, после их извлечения из сточных вод, поступают на повторную переработку или временное захоронение. Очистка производится несколькими способами, которые последовательно сменяют друг друга. Для каждого предприятия, в зависимости от особенностей его отходов, проектируются свои очистные сооружения. Чаще всего используют следующие приемы очистки.
Механическая очистка. Жидкие стоки отстаивают, при этом оседают твердые частицы. Кроме того, применяют песчаные и песчано-гравийные фильтры, задерживающие более легкие взвешенные частицы, не осевшие в отстойниках. В некоторых случаях применяют и центрифугирование, при котором загрязняющие вещества извлекаются в гигантских сепараторах. Механически отделяют нефтепродукты, которые всплывают на поверхность в отстойнике. Для очистки газовых выбросов предприятия используют специальные пылеосадочные камеры и центрифуги (циклоны), матерчатые фильтры.
Химическая очистка. На стоки воздействуют химическими веществами, переводя растворимые соединения в нерастворимые. Так, от кислот очищают добавлением щелочи, а от щелочей, наоборот, добавлением кислот.
Установки для очистки газообразных выбросов очень дороги. Для того чтобы уменьшить выбросы оксида серы и сероводорода, применяют «щелочной дождь», через который пропускают насыщенные газами выбросы, в результате получают соль и воду. В качестве поглотителей-фильтров используют также специальные адсорбенты, например, активированный уголь.
Физико-химическая очистка. При этой очистке электролизом превращают сложные соединения в более простые и извлекают металлы, кислоты и другие неорганические соединения. Для выделения наиболее опасных или ценных загрязняющих веществ, которые используют для дальнейшей переработки, применяют ионообменные смолы, которые химически связывают эти вещества.
Применяют также огневые методы очистки: распыленные стоки впрыскивают в пламя больших горелок. Этот способ дорог, но позволяет «расколоть» даже ядовитые соединения, не поддающиеся прочим химическим или биологическим способам очистки. Например, огневым методом разлагают диоксины – очень ядовитые вещества, которыми загрязнены воды и почвы в некоторых городах России. Огневой метод применяют и при переработке бытовых отходов.
Биологическая очистка. В специально созданных экосистемах загрязняющие вещества разрушаются или концентрируются микроорганизмами и мелкими животными. Организмы могут накапливать и осаждать тяжелые металлы и радиоактивные изотопы (особенно успешно это делают диатомовые водоросли).
Методы биологической очистки исключительно важны, так как значительная часть загрязняющих веществ, которую не удается ни отфильтровать, ни извлечь электролизом, – это растворенные в воде органические вещества.
Биологическую очистку осуществляют в специальных емкостях – открытых бассейнах аэротенках и закрытых метантенках .
Бактерии-аммонификаторы в аэротенках разлагают белки до аммония, а бактерии-нитрификаторы окисляют аммоний до нитратов и нитритов. Для уменьшения площади очистных сооружений применяют активный ил – насыщенный микроорганизмами (бактериями, водорослями, грибами, простейшими) слой наполняющих материалов (щебень, песок, шлак, пластмасса) на дне очистного водоема, через который постоянно продувают воздух, что ускоряет процессы биологической очистки.
Метантенки – это большие емкости из бетона или чугуна, очистка в них идет в анаэробной среде. В метантенках метанообразующие бактерии разлагают органические вещества. В результате кроме очищенной воды получается биогаз, который можно использовать для отопления. Метантенки используют и для обеззараживания навоза на животноводческих фермах. Хорошо очищают воду от многих загрязняющих веществ природный активный ил под зарослями высокорослых водных растений – камыша, тростника, рогоза и т.п. в канавах и прудах.
Однако живущие в природе бактерии не могут разлагать некоторые загрязняющие вещества (в том числе и пестициды), и потому селекционеры-микробиологи выводят специальные штаммы бактерий. Эти бактерии способны разрушать многие органические соединения, и среди них, как низкомолекулярные ароматические углеводороды, так и высокомолекулярные соединения – органические полимеры. Ученые вывели штамм гриба, который может разлагать полиэтиленовую пленку. Получены микроорганизмы, способные очистить поверхность воды от нефтяного загрязнения и даже разрушить попавший в почву гербицид 2,4-Д.
Доочистку стоков можно проводить на полях орошения, где ими поливают и удобряют почву. Состав стоков контролируют, чтобы в них не было высоких концентраций тяжелых металлов и болезнетворных бактерий. На таких полях нельзя выращивать овощи, используемые в пищу в сыром виде: капусту на салат, петрушку или овощи-корнеплоды (морковь, свеклу) и клубнеплоды (картофель). Там можно выращивать капусту для приготовления горячих блюд или засолки, а лучше всего – многолетние травы.
Контрольные вопросы
1. Какие методы применяют при очистке загрязненных вод?
2. Какие методы используют для очистки газовых выбросов?
3. В чем суть методов биологической очистки?
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Промышленные экосистемы расположены либо в городах, либо за их пределами (предприятия горнодобывающей промышленности, электростанции, хранилища отходов и др.). Роль живых организмов в жизни этих экосистем еще меньше, чем в городских.
Задачи уменьшения влияния промышленных экосистем на окружающую среду – в основном технологические: модернизация производства с уменьшением расхода ресурсов вещества и энергии, снижением количества выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду (атмосферу, воду, на поверхность почвы), создание очистных сооружений. Некоторую роль при этом могут играть зеленые насаждения, которые выполняют роль фильтров, очищающих воздух от загрязнения.
Загрязняющие вещества, которые «производятся» промышленными предприятиями, очень разнообразны и разделяются по степени опасности на четыре класса. Нет веществ, которые были бы абсолютно вредными, все они при низких концентрациях не представляют опасности. Поэтому для контроля за содержанием загрязняющих веществ в средах жизни (атмосфере, воде, почве), а также в продуктах питания разработана система экологических нормативов, которые определяют предельно допустимую концентрацию этих веществ (ПДК).
На крупных предприятиях работают специальные комплексы для очистки стоков – очистные сооружения, в которых используются физические, физико-химические, химические и биологические методы очистки. В большинстве случаев в результате очистки остается некоторое количество особо опасных отходов, которые приходится помещать в специальные хранилища, удаленные от поселений человека и находящиеся под постоянным наблюдением.
Индивидуальное задание
Темы рефератов:
1. «Завяжи трубу узлом» (опыт внедрения малоотходных экологически безопасных технологий в промышленности).
2. Завод, рядом с которым я живу: влияние на окружающую среду.
Чтобы написать эти рефераты, нужно обратиться в дирекцию предприятия и попросить предоставить данные о динамике загрязнения окружающей среды за последние 5 лет. Познакомьтесь с планом экологизации производства, дайте ему критическую оценку и предложите свой вариант уменьшения влияния предприятия на окружающую среду.
Для работы над рефератом используйте следующую литературу:
Мазур И.И., Молдаванов О.И. Шанс на выживание. Экология и научно-технический прогресс. М.: Наука, 1992.
В книге дан анализ развития энергетики, ресурсосбережения и проблемы отходов промышленности. Книга обобщает много фактических данных, она особенно полезна при подготовке рефератов по промышленной экологии.
Иванов О.В., Мельник Л.Г., Шепеленко Л.Н. В борьбе с драконом «Когай»: опыт природопользования в Японии. М.: Мысль, 1991.
Эта книга – рассказ о том, как японцы смогли очистить свою густонаселенную и насыщенную промышленностью территорию от промышленного загрязнения.
Полезны будут также экологические словари П.Ф. Реймерса «Природопользование: Словарь-справочник» (М.: Мысль, 1990) и «Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник» (М.: Просвещение, 1992), Б.М. Миркина и Л.Г. Наумовой «Популярный экологический словарь» (М.: Устойчивый мир, 1999) и справочник «Окружающая среда. Энциклопедический словарь-справочник» (М.: Прогресс, 1993).
Глава 14. ОХРАНА ПРИРОДЫ
Вы познакомились с принципами рационального природопользования под девизом: «Используй, охраняя, и охраняй, используя». И узнали, что:
можно получать древесину, заготавливать лекарственные травы и ягоды в лесу, охотиться на лосей и при этом не нарушать экологического равновесия;
получение высоких урожая зерна, надоев, привесов или настрига шерсти сельскохозяйственных животных может сочетаться с сохранением плодородия почв, продуктивности и видового богатства сенокосов и пастбищ, чистоты атмосферы и воды;
даже самые крупные городские и промышленные экосистемы можно сделать менее опасными для природы, если использовать малоотходные технологии и надежные очистные сооружения и хранилища отходов.
И все же, для решения задачи охраны биологического разнообразия одного рационального природопользования недостаточно и кроме рационального природопользования необходима еще и специальная охрана биологического разнообразия.
УРОВНИ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ
Различают два уровня охраны живой природы: популяционно-видовой и экосистемный.
На популяционно-видовом уровне объектами охраны являются конкретные виды животных и растений, представленные популяциями. Охраняя популяции, мы охраняем эти виды.
Для того чтобы организовать охрану флоры и фауны, выявляют объекты охраны и создают «Красные книги» , содержащие списки и характеристики видов, которым угрожает исчезновение (их называют угрожаемыми). «Красная книга РСФСР: растения» была издана в 1988 г. «Красная книга РСФСР: животные» – в 1985 г. В них было включено, соответственно, 533 и 247 видов растений и животных. Созданы «Красные книги» и для многих республик и областей России.
Охрану биологического разнообразия в экосистемах на популяционно-видовом уровне осуществляют, запрещая сбор отдельных красиво цветущих растений (представителей орхидных –венерин башмачок, любка двулистная; лилейных – лилии кудреватая и тигровая, рябчик; и др.) и заготовку тех видов лекарственных трав, популяции которых уже ослаблены интенсивной эксплуатацией (во многих районах запрещен сбор валерианы лекарственной, цмина песчаного). Запрещают также охоту на редких видов птиц (журавли, лебеди, дрофа, стрепет и др.) и млекопитающих (косуля, уссурийский тигр, выхухоль), отлов определенных видов рыб (осетровых: стерляди и осетра, форели и др.), редких видов бабочек и жуков. (Рис. 100.)
Успешность охраны флоры и фауны на популяционно-видовом уровне зависит от многих факторов. Вы уже знаете, что причиной ослабления и даже уничтожения популяций могут быть чрезмерная добыча, разрушение местообитаний, вселение новых видов-конкурентов, вытесняющих охраняемый вид, загрязнение и т.д. Кроме того, любой вид связан с другими организмами и, например, чтобы сохранить популяцию крупного хищника, нужно позаботиться о популяциях его жертв и условиях для их нормальной жизни. Поэтому охрана вида, стоящего на вершине пищевой цепи, в природе перерастет в охрану всей экосистемы, в которой он обитает. Охрана экосистем – это самый надежный способ сохранения биологического разнообразия.
Используют некоторые специальные формы сохранения угрожаемых видов, например, разведение видов под контролем человека, создание генных банков.
Разведение видов под контролем человека. Животных разводят в зоопарках, растения – в ботанических садах. Существуют и специальные центры размножения редких видов – Окский государственный журавлиный питомник, Приокско-Террасный зубровый питомник и др. На многочисленных рыбозаводах разводят рыб редких видов, молодь которых выпускают в реки и озера. В Швеции, ФРГ, Австрии, Франции после разведения в неволе в леса интродуцирована рысь. Сохранению видов способствует и деятельность любителей-садоводов, содержателей аквариумов.
Создание генных банков. В банках могут храниться как семена растений, так и замороженные культуры тканей или половые клетки (чаще сохраняют замороженную сперму), из которых можно получить животных или растения. Созданная Н.И. Вавиловым коллекция семян культурных растений продолжает пополняться. Сейчас Национальное хранилище мировых растительных ресурсов расположено в Кубанской станции бывшего Всесоюзного института растениеводства им. Н.И. Вавилова. Там в 24 комнатах, расположенных под землей, при постоянной температуре +4,5°С сохраняется 400 тысяч образцов семян.
Первые банки замороженных клеток исчезающих видов животных созданы в ряде научных центров мира (в том числе и в Пущино-на-Оке).
В связи с охраной таких животных, как тигр и зубр, когда поголовье остается относительно небольшим, экологам приходится решать очень трудный вопрос о минимально необходимом числе животных в популяции, которое гарантирует ее выживание. Несмотря на то, что этому вопросу посвящено много исследований, точно определить этот гарантированный минимум трудно (хотя известно, что чем животное или растение мельче, тем больше особей нужно для сохранения популяции). Все зависит от фактора риска. Если произойдет серьезный катаклизм, то исчезнут популяции любой плотности в зоне действия фактора разрушения. В то же время в зоопарках и центрах по воспроизведению исчезающих видов удается поддерживать популяцию из небольшого числа особей без опасения потерять ее.
Условия для сохранения популяций редких видов очень разнообразны, их трудно воспроизвести. Так, насекомоопыляемые растения не могут существовать без опылителей, хищные птицы и крупные млекопитающие – без мелких млекопитающих. Поэтому наиболее надежный способ охраны популяций – их охрана как частей целых экосистем, в которых поддерживается экологическое равновесие. Для этого создают особо охраняемые природные территории (ООПТ) разных типов.
Контрольные вопросы
1. Какие уровни охраны живой природы вы знаете?
2. Как охраняют отдельные виды?
3. Что такое «Красная книга»?
Справочный материал
В настоящее время список редких видов животных России значительно возрос, в него включено 415 видов, подвидов и популяций, в том числе беспозвоночных – 155, рыб – 39, амфибий – 8, рептилий – 21, птиц – 123, млекопитающих – 65. В составе списка редких видов растений – 440 цветковых, 11 голосеменных, 10 папоротников, 22 моховидных, 4 плауновидных, 29 лишайников и 17 грибов.
В течение ста лет – с 1850 г. по 1950 г. каждые десять лет исчезал один вид растений. В наше время мы теряем по одному виду в день. Если этот процесс не удастся остановить, то с 2000 г. каждый час будет исчезать по одному виду.
Наиболее трагические события происходят сейчас в тропических широтах. Под натиском плантаций приносящих высокие доходы тропических культур (гевеи, кокосовой пальмы, ананасов, кофейного и шоколадного деревьев) площади экваториальных (в англоязычной литературе их неточно называют «тропическими дождевыми») лесов стремительно сокращаются. Каждую минуту исчезает 23 га леса, каждый день в «черную дыру небытия» проваливается 3 биологических вида. Лишенные леса почвы размываются дождями и превращаются в глинистые пустыни. Вредит этим лесам и неблагоприятная демографическая ситуация. Сотни миллионов африканцев продолжают заниматься подсечным земледелием: вырубают участки леса, а через несколько лет эти участки забрасывают. «Легкие» планеты – тропические леса – в опасности.
Первая «Красная книга» появилась в 1966 г. Организатором ее создания был Международный союз по охране природы и природных ресурсов (МСОП). Он выпустил 5 томов с перечнем видов, которым угрожает исчезновение. Каждому виду был выделен отдельный лист, причем книга была напечатана на бумаге красного цвета – цвета предостережения. Кроме того, тома были изготовлены так, что можно было изымать листы с описанием видов, которые уже достаточно обеспечены охраной, и, напротив, добавлять новые посвященные иным видам, которым угрожает уничтожение. В конце 80-х гг. в этом печальном списке значилось 768 видов позвоночных животных, в том числе 246 вида млекопитающих и столько же видов птиц, а также 250 видов растений. Из числа животных в Красную книгу были занесены лемуры, орангутан, горилла, морские черепахи и множество других животных.
После этого во всем мире стали издавать подобные перечни исчезающих видов, хотя бумага для них теперь используется обычная и красным бывает только переплет.
В ряде стран созданы «центры реабилитации» для оказания помощи раненым и больным животным. Во Франции существует более 20 таких центров. После излечения большинство животных отпускают, но некоторых приходится оставлять в неволе в связи с невозможностью самостоятельно выжить в природе.
В России восстановлены многие популяции бобра, который в послереволюционные годы был почти полностью истреблен в результате хищнической охоты, а затем долгие годы страдал от гидромелиорации, разрушавшей его местообитания. Сейчас насчитывается 150 тыс. бобров и их количество продолжает увеличиваться. Менее опасным стало и положение зубра, серого кита, дальневосточного моржа.
После создания Астраханского государственного заповедника площадь «лотосовых полей» (так называют прогалины среди высоких зарослей тростника, где при глубине воды около метра особенно хорошо растет лотос орехоносный, полностью покрывающий крупными листьями и цветками водную поверхность) возросла в 8–10 раз.
Браконьерская охота поставила на грань исчезновения тигров, горилл, слонов и многих других животных, которых добывают из-за шкур, бивней и т.д. Для их защиты в 1973 г. была принята специальная Вашингтонская конвенция по ограничению торговли редкими и исчезающими видами растений и животных и продуктами, изготовленными из них. Но браконьеры находят любые лазейки, чтобы продолжать свой преступный промысел.
Разрабатывают нетривиальные способы борьбы с браконьерством. Так, в Индии в рога носорогов вживляют микрочипы (миниатюрные радиопередатчики), которые обнаруживаются таможенниками и позволяют установить, где добыто животное. В Намибии для защиты от браконьерства предпринят опыт спиливания рогов у носорогов. Рога были проданы государством и деньги использованы для охраны территорий, где обитают носороги. «Обезроживание» не наносило животным ущерба, они «обзаводились семьей» и давали потомство.
Для сохранения индийского подвида тигра Всемирный фонд дикой природы МСОП разработал проект «Тигр», который поддержали правительства Индии, Непала, Бангладеш. За первые 5 лет реализации проекта были организованы новые и расширены существовавшие ранее заповедники, переселены жители больше 30 деревень. В результате только в Индии поголовье тигра увеличилось с 268 до 749.
Одно из самых заметных достижений в деле охраны дикой природы – восстановление популяций зубра. Это крупное животное, некогда обычное в лесах европейской части России, в Польше, Беларуси и Литве, а также на Кавказе и в Карпатах, в начале столетия было практически уничтожено. К счастью, зубр сохранился в зоопарках Европы, откуда его повторно расселили в Беловежской пуще, на Кавказе, Карпатах, а в последние годы – и в лесах Литвы. В настоящее время зубр уже способен жить в дикой природе, но только при заповедном режиме. Задача восстановления в природе зубра как биологического вида будет решена, когда его численность достигнет двух тысяч голов (в начале 90-х годов поголовье зубров было близко к этой цифре).
Большого успеха в охране фауны лесов достигла Финляндия. С 1987 г. количество медведей удвоилось, количество рысей возросло в 8 раз, а численность редкого зверя россомахи возросла с 40 до 100 особей.
В мире существует более 30 международных организаций, координирующих исследования и практические шаги разных стран в охране и рациональном использовании природных ресурсов. Наиболее серьезные программы осуществляет специальная Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization). Так, по инициативе ЮНЕСКО создан МСОП – Международный союз охраны природы и природных ресурсов, со штаб-квартирой в г. Глан (Швейцария). МСОП издает международные «Красные книги». ЮНЕСКО организованы исследования по международной программе «Человек и биосфера», в которой принимают участие 90 стран.
В последнее время состояние окружающей среды стало одной из основных проблем человечества. Нас стали заботить вопросы переработки мусора, количество пластика в океанах и тонны еды, которая выбрасывается на свалки. Однако экологически чистый подход заключается не только в решении таких глобальных проблем.
Немного изменив свои привычки и отказавшись от некоторых излишеств, мы можем значительно снизить свое негативное влияние на окружающую среду.
Как человек влияет на экологию?
В основном негативное влияние на окружающую среду сводится к очень эгоистичным действиям человечества в целом: нас слишком много и нам слишком много нужно. Мы производим огромное количество еды, вещей, техники; большую часть новинок можно заменить прекрасно выполняющим свои функции «старьем». Мы тратим на себя огромное количество ресурсов в ущерб не только будущим поколениям, но и нынешним представителям мира растений и животных. Мы должны что-то изменить, и чем скорее, тем лучше.
Экологически сознательный образ жизни каждого отдельного человека поможет спасти планету. Есть масса совершенно безболезненных способов снизить потребление электроэнергии, воды и других невосполнимых природных ресурсов. Каждый человек в состоянии спасти несколько животных и деревьев, просто немного изменив свои привычки. И эти изменения будут полезны не только окружающей среде, но и нам самим.
Вот пять небольших шагов к более экологически чистому образу жизни, которые можно начать воплощать в жизнь прямо сейчас.
Готовьте дома
Что бы это ни было - поздний ужин или обед на работе, вы можете сэкономить немало денег и помочь планете, если станете готовить дома, вместо того чтобы заказывать еду в ресторанах и покупать готовые блюда в супермаркетах.
Это выгодно не только с финансовой точки зрения. Кафе и рестораны в ответе за огромное количество выброшенной еды, которая при гниении вырабатывает метан - самый вредный из парниковых газов. Заказ еды на дом еще более вреден для планеты из-за одноразовых пластиковых контейнеров и бензина, затрачиваемого на поездки по городу.
Домашняя еда - более выгодная, здоровая и полезная альтернатива не только для планеты, но и для нас самих.
Не гнушайтесь секонд-хенда
Ничто так не поддерживает экологию в норме, как попытки уменьшить количество выброшенных вещей. Не бойтесь покупать с рук. Использование б/у техники, автомобилей, мебели и даже одежды сокращает не только затраты, но и производство новых вещей, а с ним и уровень загрязнения.
Зачем выбрасывать то, что работает и находится в отличной форме? К тому же многие магазины и сайты, специализирующиеся на продаже использованных вещей, зачастую представляют мировые благотворительные организации.
Ешьте меньше мяса
Это не значит, что нужно обязательно становиться вегетарианцем и полностью отказаться от мяса. Никто не отменял пользу животных белков и жиров. Однако, немного сократив их потребление, вы облегчите работу собственному организму.
Кроме того, производство мяса - самая затратная часть пищевой промышленности, от которой экология страдает больше всего. Огромные территории отданы под пастбища, а на полях выращивается корм для крупного скота. Статистика показывает, что килограмм мяса приравнивается к десяткам килограмм корма (кукурузы, овса, сои и др.), и это не говоря о том, что мясная промышленность отвечает за львиную долю метана, выбрасываемого в атмосферу.
Время от времени заменяйте мясо яйцами, орехами и бобовыми. Эти продукты не только полезнее, но и содержат столько же протеинов, сколько кусок говядины или свинины. Если уж без мяса и жизнь не мила, старайтесь заменить свинину и говядину более легким мясом птицы.
Экономьте электроэнергию
В стандартном домашнем наборе электрической техники есть такие приборы, которые потребляют огромное количество энергии, например сушильная машина для белья. Большинству из нас она не особенно и нужна, учитывая то, что белье можно вывесить на улицу. Такой подход не только более экономный, но и более экологически чистый.
То же самое касается и микроволновой печи. Она, конечно, полезна и необходима, но большую часть энергии этот прибор тратит на то, что показывает время. С этой задачей прекрасно справятся настенные часы, которые даже не включены в розетку. Чтобы значительно снизить энергопотребление, достаточно отключать микроволновую печь от сети, после того как вы ее использовали для подогрева еды.
Вообще, любую технику, работа которой не важна 24 часа в сутки, стоит отключать от сети в ночное время. Это касается компьютера, принтера, модема, телевизора. Все, что мигает и шумит, тратит энергию, за которую вы платите.
Используйте меньше бумаги
Это касается всего - бумажных полотенец, которые можно заменить тканевыми; журналов и газет, которые можно просмотреть с экрана компьютера или смартфона; даже бумажных квитанций, которые можно заменить на электронные.
В год по всему миру срубается 15 миллиардов деревьев. Конечно, не все они идут на производство бумаги, но все же задумайтесь над этой гигантской цифрой. Мы не только не высаживаем такое же количество деревьев, мы даже не подозреваем, сколько сотен лет уйдет на то, чтобы восстановилась разрушенная среда обитания миллионов видов животных и растений.
Если мы откажемся от новых печатных изданий, перестанем распечатывать ненужные страницы, станем посещать библиотеки и будем использовать переработанную бумагу, каждый из нас сможет спасти несколько деревьев.
Все это сравнительно мелкие шаги в направлении к действительно «зеленому» образу жизни, но все начинается с малого. Как говорится, лиха беда начало!
Самый распространенный вид загрязнения – химический. Существует три основных способа уменьшения вреда от него.
Разбавление. Даже очищенные стоки необходимо разбавлять в 10 раз (а неочищенные – в 100–200 раз). На предприятиях сооружают высокие трубы, чтобы выбрасываемые газы и пыль рассеивались равномерно. Разбавление – малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь как временная мера.
Очистка. Сегодня в России это основной способ уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду. Однако в результате очистки образуется много концентрированных жидких и твердых отходов, которые также приходится хранить.
Замена старых технологий новыми – малоотходными. За счет более глубокой переработки сырья удается снизить количество вредных выбросов в десятки раз. Отходы от одного производства становятся сырьем для другого (например, из сернистого газа, выбрасываемого ТЭЦ, производят серную кислоту).
Образные названия этим трем способам уменьшения загрязнения окружающей среды дали экологи ФРГ: «удлини трубу» (разбавление и рассеивание), «заглуши трубу» (очистка) и «завяжи трубу узлом» (малоотходные технологии). Немцы восстановили экосистему Рейна, который долгие годы был сточной канавой, куда сбрасывались отходы промышленных гигантов. Это удалось сделать только в 80-е годы, когда, наконец, «завязали трубу узлом». Во Франции восстановлена экосистема реки Сены, в Англии – Темзы.
Некоторое улучшение экологической ситуации в России достигнуто в основном благодаря улучшению работы очистных сооружений и падению производства. Дальнейшего уменьшения выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду можно добиться, если внедрить малоотходные технологии. Однако, чтобы «завязать трубу узлом», необходимо обновление оборудования на предприятиях, что требует очень больших вложений и потому будет проводиться постепенно.
Контрольные вопросы
1. Как можно уменьшить влияние на среду промышленного загрязнения?
2. Почему «рассеивание» и «разбавление» выбросов и стоков экологически опасно?
3. Как удалось улучшить экологическую ситуацию на реке Рейн в ФРГ?
(ДОП.) § 74. ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Абсолютно вредных веществ нет. Любое загрязняющее вещество в невысокой дозе практически безвредно. Такие обычные загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу промышленностью, как оксиды углерода, серы и азота, в невысоких концентрациях всегда присутствовали в ней. В воде и почве всегда есть тяжелые металлы. Любая почва или горная порода обладают естественной радиоактивностью. Даже при отсутствии поблизости (или вдали, ведь газообразные выбросы переносятся на тысячи километров) предприятий, выбрасывающих в атмосферу азот, некоторое его количество содержится в дождевой воде. Он появляется в результате грозовых разрядов, при которых образуется аммиак.
Очистка атмосферы, воды или почвы от загрязняющих веществ – это снижение их концентрации до величин, при которых они становятся безвредными. Такие пороговые величины называются ПДК – предельно допустимые концентрации . Для действенного контроля загрязнения атмосферы, воды или продуктов питания необходимо знать ПДК всех основных загрязнителей.
Таблицы ПДК входят в систему периодически обновляемых государственных стандартов, различных в разных странах, но всегда обязательных, что подкреплено специальными законами. В эти таблицы включают пороговые значения для сотен загрязняющих веществ. В России для наиболее распространенных загрязнителей атмосферы приняты следующие ПДК: в 1 м 3 воздуха должно быть не более 0,15 мг пыли, 0,05 мг оксида серы, 3 мг оксида углерода, 0,04 мг диоксида азота.
Если в среду одновременно поступает несколько загрязняющих веществ, то ПДК определяют по специальным формулам, позволяющим оценить индекс загрязнения атмосферы (ИЗА ).
Для каждого источника загрязнения устанавливают ПДВ – предельно допустимый выброс за единицу времени, при котором концентрация загрязняющего вещества в атмосфере или в воде не будет превышать ПДК.
Все предприятия делятся на 5 групп (классов опасности) в зависимости от вредности выбрасываемых веществ и степени их возможной очистки. У каждой из этих групп своя ширина санитарно-защитной зоны вокруг предприятия, где запрещается строительство (обычно в этой зоне размещают насаждения из деревьев, устойчивых к загрязнению), – от 1000 м (1-й класс опасности) до 50 м (5-й класс).
Для очистки жидких стоков и газообразных выбросов используют специальные системы очистных сооружений.
Загрязняющие вещества, после их извлечения из сточных вод, поступают на повторную переработку или временное захоронение. Очистка производится несколькими способами, которые последовательно сменяют друг друга. Для каждого предприятия, в зависимости от особенностей его отходов, проектируются свои очистные сооружения. Чаще всего используют следующие приемы очистки.
Механическая очистка. Жидкие стоки отстаивают, при этом оседают твердые частицы. Кроме того, применяют песчаные и песчано-гравийные фильтры, задерживающие более легкие взвешенные частицы, не осевшие в отстойниках. В некоторых случаях применяют и центрифугирование, при котором загрязняющие вещества извлекаются в гигантских сепараторах. Механически отделяют нефтепродукты, которые всплывают на поверхность в отстойнике. Для очистки газовых выбросов предприятия используют специальные пылеосадочные камеры и центрифуги (циклоны), матерчатые фильтры.
Химическая очистка. На стоки воздействуют химическими веществами, переводя растворимые соединения в нерастворимые. Так, от кислот очищают добавлением щелочи, а от щелочей, наоборот, добавлением кислот.
Установки для очистки газообразных выбросов очень дороги. Для того чтобы уменьшить выбросы оксида серы и сероводорода, применяют «щелочной дождь», через который пропускают насыщенные газами выбросы, в результате получают соль и воду. В качестве поглотителей-фильтров используют также специальные адсорбенты, например, активированный уголь.
Физико-химическая очистка. При этой очистке электролизом превращают сложные соединения в более простые и извлекают металлы, кислоты и другие неорганические соединения. Для выделения наиболее опасных или ценных загрязняющих веществ, которые используют для дальнейшей переработки, применяют ионообменные смолы, которые химически связывают эти вещества.
Применяют также огневые методы очистки: распыленные стоки впрыскивают в пламя больших горелок. Этот способ дорог, но позволяет «расколоть» даже ядовитые соединения, не поддающиеся прочим химическим или биологическим способам очистки. Например, огневым методом разлагают диоксины – очень ядовитые вещества, которыми загрязнены воды и почвы в некоторых городах России. Огневой метод применяют и при переработке бытовых отходов.
Биологическая очистка. В специально созданных экосистемах загрязняющие вещества разрушаются или концентрируются микроорганизмами и мелкими животными. Организмы могут накапливать и осаждать тяжелые металлы и радиоактивные изотопы (особенно успешно это делают диатомовые водоросли).
Методы биологической очистки исключительно важны, так как значительная часть загрязняющих веществ, которую не удается ни отфильтровать, ни извлечь электролизом, – это растворенные в воде органические вещества.
Биологическую очистку осуществляют в специальных емкостях – открытых бассейнах аэротенках и закрытых метантенках .
Бактерии-аммонификаторы в аэротенках разлагают белки до аммония, а бактерии-нитрификаторы окисляют аммоний до нитратов и нитритов. Для уменьшения площади очистных сооружений применяют активный ил – насыщенный микроорганизмами (бактериями, водорослями, грибами, простейшими) слой наполняющих материалов (щебень, песок, шлак, пластмасса) на дне очистного водоема, через который постоянно продувают воздух, что ускоряет процессы биологической очистки.
Метантенки – это большие емкости из бетона или чугуна, очистка в них идет в анаэробной среде. В метантенках метанообразующие бактерии разлагают органические вещества. В результате кроме очищенной воды получается биогаз, который можно использовать для отопления. Метантенки используют и для обеззараживания навоза на животноводческих фермах. Хорошо очищают воду от многих загрязняющих веществ природный активный ил под зарослями высокорослых водных растений – камыша, тростника, рогоза и т.п. в канавах и прудах.
Однако живущие в природе бактерии не могут разлагать некоторые загрязняющие вещества (в том числе и пестициды), и потому селекционеры-микробиологи выводят специальные штаммы бактерий. Эти бактерии способны разрушать многие органические соединения, и среди них, как низкомолекулярные ароматические углеводороды, так и высокомолекулярные соединения – органические полимеры. Ученые вывели штамм гриба, который может разлагать полиэтиленовую пленку. Получены микроорганизмы, способные очистить поверхность воды от нефтяного загрязнения и даже разрушить попавший в почву гербицид 2,4-Д.
Доочистку стоков можно проводить на полях орошения, где ими поливают и удобряют почву. Состав стоков контролируют, чтобы в них не было высоких концентраций тяжелых металлов и болезнетворных бактерий. На таких полях нельзя выращивать овощи, используемые в пищу в сыром виде: капусту на салат, петрушку или овощи-корнеплоды (морковь, свеклу) и клубнеплоды (картофель). Там можно выращивать капусту для приготовления горячих блюд или засолки, а лучше всего – многолетние травы.
Контрольные вопросы
1. Какие методы применяют при очистке загрязненных вод?
2. Какие методы используют для очистки газовых выбросов?
3. В чем суть методов биологической очистки?
