Пагубное воздействие промышленности на окружающую среду: чем обусловлено и как предотвратить?

Экология — одна из самых актуальных повесток дня. Начиная с 20 века и до сегодняшнего дня, численность населения выросла в 4 раза, а темпы промышленного производства — в 18 раз. С каждым годом влияние промышленности на экосистему становится все более масштабным.

Промышленность и экология: в чем актуальность проблемы?

Впервые об экологических проблемах в глобальном плане начали говорить в 1960-70-х годах. Экологический кризис начал разрастаться, о чем свидетельствует заметное снижение уровня саморегулирования биосферы, которая уже не могла самостоятельно справляться с отходами промышленной деятельности человека.

Сегодня чрезвычайно актуальным становится обеспечение максимально возможной защиты окружающей среды от индустриальных объектов, которые потребляют огромное количество природных ресурсов и являются мощными источниками загрязнения.

Промышленные источники загрязнения

Добывающая отрасль включает в себя комплекс промышленных мероприятий по разведке месторождений, добыче полезных ископаемых из недр земли и их первичной обработке (обогащению).

На сегодняшний день добыча полезных ископаемых становится все труднее. Это обуславливается большей глубиной залегания, сложными условиями добычи и низким содержанием ценного вещества в породе.

Современные масштабы добывающей промышленности характеризуются не только интенсивностью использования природных ресурсов, но и количеством промышленных отходов, и воздействием на окружающую среду.

Особенности воздействия горнодобывающих предприятий на природу:

1. Масштабность. В зоне добычи полезных ископаемых изымаются земли из сельскохозяйственного оборота, вырубаются леса, нарушается целостность земных и водных недр и формируются новые ландшафты.
2. Энергозатратность. Обслуживание огромного промышленного комплекса требует серьезных энергетических ресурсов. Обычно в качестве топлива используется природный газ, реже — мазут. Помимо этого, задействуется тепловая энергия в виде пара и горячей воды. Нагрев происходит за счет прямого сжигания топлива. Основная доля потребляемых топливно-энергетических ресурсов приходится на электроэнергию.
3. Отходы. Переработка руды сопровождается большим скоплением пустой породы, под хранение и утилизацию которой выделяются площади. Добыча гранита, солей сопровождается образованием огромных отложений — терриконов. При переработке добытого материала, обжиге природных и синтетических компонентов, взрывах и работе техники идет выброс отходов в атмосферу — иногда до 2% от общей массы. Чаще всего это ядовитые газы и пыль.

Обрабатывающая промышленность

Под обрабатывающей промышленностью подразумевается целый комплекс отраслей производства, которые занимаются обработкой и переработкой промышленного и сельскохозяйственного сырья. Сюда входят:

• черная и цветная металлургия;
• машиностроение;
• деревообработка и целлюлозно-бумажная промышленность;
• нефтепереработка и химическая промышленность;
• легкая промышленность;
• пищевая промышленность.

Все отрасли обрабатывающей промышленности наносят вред окружающей среде, разница лишь в ассортименте загрязняющих веществ, степени опасности, объеме выбросов или сбросов и наличии твердых токсичных отходов.

Из отраслей наиболее негативно влияют металлообработка, нефтепереработка, машиностроение, химическая промышленность, производство резиновых изделий, бумаги и некоторые разновидности пищевой промышленности.

По данным Всемирной организации здравоохранения, в практических целях используется около 500 тыс. химических соединений, из них около 40 тыс. соединений обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. — ядовиты. По сравнению с первобытным человеком в организме современного горожанина содержание свинца больше в 17 раз, ртути — в 19 раз, теллура — в 110 раз, кадмия — в 76 раз.

Электроэнергетика

Под электроэнергетикой подразумевается сложный комплекс мероприятий, направленный на производство, передачу и сбыт электроэнергии. Эта отрасль является наиболее важной для экономики, так как без электричества не могут осуществлять свою деятельность другие предприятия промышленного комплекса и сельского хозяйства.

В настоящее время существуют методики генерации энергии:

• тепловая — электричество образуется при сжигании органических видов топлива (газ, нефть, уголь и др.);
• гидроэнергетика — электричество возникает в результате преобразования кинетической энергии течения воды;
• ядерная — считается подвидом тепловой, так как принцип получения электричества схож, только нет прямого сжигания топлива: энергия генерируется в результате реакции деления ядра атома;
• альтернативные источники — солнечная, ветровая, водородная, гидротермальная, волновая, приливная.

При сжигании топлива идет выброс токсичных газов и продуктов горения. Помимо этого, осуществляется сброс отработанных загрязненных и нагретых вод. Большая часть энергетического комплекса приходится на тепловую и атомную энергетику, где потребляются невозобновляемые природные ресурсы.

Предприятия топливно-энергетического комплекса относятся к особо опасным. Аварии и сбои в работе чреваты человеческими жертвами и огромным уроном окружающей среде.

Например, следствием прорыва плотины или аварии на ГЭС становятся затопление населенных пунктов, уничтожение экосистем, человеческие жертвы и существенный материальный ущерб. Авария на АЭС с выбросом радиоактивных веществ в атмосферу делает непригодной территорию в радиусе сотен километров и несет ущерб здоровью населения.

Транспорт

Экологические проблемы, которые провоцирует транспортная отрасль, определяются величиной выбросов двигателями токсичных отходов и загрязнением водоемов. Негативное воздействие оказывают образование твердых отходов и шумовое загрязнение.

Автомобильный транспорт оказывает одно из самых негативных влияний на окружающую среду. При эксплуатации автомобиля воздух насыщается вредными веществами отработавших газов, увеличивается концентрация пыли в атмосфере. Сточные воды предприятий автотранспортного комплекса насыщены продуктами нефтепереработки, а почва и водные объекты вдоль автотрасс содержат соединения тяжелых металлов (свинец, кадмий). Обработка дорожных покрытий реагентами (например, зимой) наносит вред естественным экосистемам.

При эксплуатации железнодорожного транспорта выделяются продукты горения, содержащие оксиды углерода, азота, различные углеводороды, сажу.

Воздушный транспорт относительно экологичен. Выбросы токсичных веществ при эксплуатации авиатранспорта составляют около 5% от всех вредных отходов транспортной отрасли.

Судоходное топливо в процессе сгорания выделяет оксиды серы, азота, угарный газ. Около 40% негативных воздействий водного транспорта приходится на загрязнение атмосферы. На шумовое загрязнение, вибрации, твердые отходы и разлив нефти при авариях танкеров приходится 60%.

Какие экологические проблемы провоцирует промышленность?

Загрязнение окружающей среды делает свой вклад в рост заболеваемости и смертности населения. Степень влияния негативных факторов на организм человека зависит от токсичных веществ, силы, времени и периодичности воздействия.

К самым влиятельным факторам экологического риска для человека относят загрязнение атмосферы и воды. Организм подвергается химическому отравлению, которое приводит к патологическим состояниям и ухудшению работы органов и систем.

Жители городов, работники промышленных предприятий, дети, пожилые люди и больные наиболее подвержены негативному воздействию.

Кислотные дожди

Под кислотными дождями подразумеваются все осадки — снег, град, дождь, туман, при которых наблюдается снижение pH из-за загрязнения атмосферы оксидами (чаще всего серы и азота).

Из-за этого явления страдают водоемы — уровень pH в них понижается до отметок, когда начинает погибать фауна и флора. Кислотные дожди уничтожают растительность не только в водоемах, но и на суше.

Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости опасных металлов: кадмия, ртути и свинца из донных отложений и почв.

Деградация и загрязнение почв

Разработки месторождений полезных ископаемых и вырубка лесов приводят к вымыванию и выветриванию полезных элементов из почвенного слоя, что приводит к опустыниванию.

Загрязнение почвы токсичными отходами и тяжелыми металлами отражается на безопасности сельскохозяйственной продукции, которую употребляет человек.

Парниковый эффект

Парниковый эффект — это потепление климата планеты, обусловленное увеличением в атмосфере парниковых газов: фторхлорметанов, NO_x, CH₄, CO₂. Эти вещества не пропускают инфракрасное излучение планеты обратно в атмосферу, за счет чего температура около поверхности продолжает увеличиваться.

Ежегодно в атмосферу планеты с промышленными выбросами поступает около 1 тонны СО₂ в расчете на одного жителя планеты. Содержание СО₂ в прошедшее столетие возросло более, чем в 2 раза.

Парниковый эффект приводит к изменению уровня мирового океана за счет таяния ледников. Это чревато затоплением прибрежных территорий в будущем.

Техногенные экологические катастрофы

Экологические катастрофы сопровождаются необратимыми изменениями экосистемы и массовой гибелью живых организмов.

Одной из самых страшных и известных аварий стал взрыв на Чернобыльской АЭС в 1986 году. В результате радиоактивному загрязнению подверглись территории Украины, Беларуси и России.

Буровая нефтяная платформа Deepwater Horizon стала известна в 2010 году после того, как на ней случился взрыв, в результате которого на протяжении трех с половиной месяцев сырая нефть вытекала в воды Мексиканского залива. Таким образом, в воду попало 670 тысяч тонн нефти.

Одна из крупнейших техногенных катастроф в истории произошла в индийском городе Бхопал в 1984 году. В результате аварии на химзаводе, производящем пестициды, произошёл выброс ядовитого вещества метилизоцианата. В день выброса погибло около 3 тысяч человек, ещё 15 тысяч — в последующие годы, а так или иначе затронуты оказались сотни тысяч. Территория города и окрестности остаются зараженными по сей день.

Способы снижения влияния промышленности на экологию

Единственная правильная стратегия развития промышленности — это гармоничное сочетание производства и охраны окружающей среды.

Для улучшения мировой экологической обстановки должны применяться следующие меры:

• использование высокотехнологичного и современного оборудования на производстве;
• экономное обращение с электричеством и замена традиционных источников энергии альтернативными и более экологичными;
• организация производственной деятельности с учетом исключения попадания вредных веществ и выбросов в окружающую среду;
• разработка усовершенствованных методов очистки;
• обеспечение производственной безопасности во избежание аварий и техногенных катастроф;
• снижение объемов производства пластика;
• пропаганда бережного отношения к окружающей среде среди населения;
• стремление к безотходному производству, переработке вторичных ресурсов.

Промышленное производство и окружающая природная среда — две полярные неразрывные составляющие развития современной человеческой цивилизации. Сегодня на нашей планете проживает более 7 миллиардов человек. Единственный путь дальнейшего существования человечества в настоящем и будущем — жизнедеятельность в полной гармонии с окружающим миром, что предполагает модернизацию промышленного производства с учетом интересов природы.