Техногенное загрязнение биосферы является неизбежным следствием развития общественного производства и потребления. Организуя хозяйственную деятельность для удовлетворения своих потребностей, человек создает промышленные предприятия, которые производят определенную полезную продукцию. Для производства продукции предприятие использует в технологическом процессе материальные и энергетические ресурсы, первоисточником которых является природная среда. Совокупность процессов добычи, транспортировки, переработки определенных видов природных ресурсов в полезную продукцию представляет собой ресурсный цикл (антропогенный круговорот вещества и энергии). На рис.1 представлена примерная схема ресурсного цикла, которая отражает основные пути техногенного загрязнения биосферы.

Б И О С Ф Е Р А

природные ресурсы

(потери при

ВМР транспортировке)

отходы промышленные аварийные

производства предприятия выбросы

полезная

продукция

сфера

потребления

вторичные вышедшая из безвозвратные

материальные употребления потери (износ,

ресурсы продукция коррозия…)

(ВМР)

Рис.1. Загрязнение биосферы

в результате незамкнутости ресурсного цикла.

На рис.1 стрелками обозначены техногенные выбросы (отходы производства и потребления), загрязняющие биосферу.

В процессе добычи и транспортировки природных ресурсов к местам промышленной переработки частично теряется сам объект переработки в результате несовершенства существующих технологий транспортировки, аварий и техногенных катастроф. При этом в природные среды попадают вещества в концентрациях, которые в значительной степени превышают возможные фоновые значения. Такие вещества классифицируют как загрязнения биосферы несмотря на то, что они имеют природное происхождение. Примером техногенного загрязнения биосферы, связанного с транспортом природных ресурсов, является загрязнение вод мирового океана сырой нефтью. В результате слива загрязненных нефтью балластных и промывочных вод, различного рода аварий с нефтеналивными судами ежегодно в океан попадает до 6 млн. т нефти. Одна тонна нефти может образовать на поверхности воды пленку на площади 10-15 км2 . Даже небольшое количество нефти, попадая на оперение птиц, нарушает терморегуляцию и ведет к гибели животных. По подсчетам, только в водах Северной Атлантики ежегодно по этой причине гибнут сотни тысяч птиц.

Промышленные предприятия представляют собой основные объекты созданной человеком техносферы. Создание и существование предприятий представляет опасность для живых организмов уже тем, что разрушаются их привычные места обитания обитания. В результате проведения технологического процесса природные ресурсы (или продукты их первичной обработки) превращаются в общественно полезную продукцию. Несовершенство техники и технологий приводит к тому, что одновременно с целевым продуктом образуются другие «ненужные» вещества – отходы производства в виде газообразных выбросов в атмосферу, загрязненных сточных вод, твердых веществ (материалов). Частично из отходов при помощи специальных технологий могут быть извлечены полезные компоненты, которые используются непосредственно в сфере потребления или поступают на какое-либо предприятие в виде ВМР – вторичных материальных ресурсов. Однако на современном уровне развития техники и технологий не удается избежать сброса отходов производства в биосферу. Расчеты показывают, что в среднем в конечный продукт, потребляемый обществом, переходит 1 – 1,5% от общего количества веществ, вовлекаемых в производство. Все остальное составляют отходы, которые выбрасываются в биосферу и нарушают взаимосвязанные равновесные процессы в экосистемах. Попадая в атмосферу, гидросферу, литосферу, отходы производства и потребления изменяют естественный фоновый состав природной среды, т.е. являются загрязнениями биосферы.

По химической природе отходы – это смеси веществ сложного качественного и количественного состава, обладающие различными физическими, химическими, физико-химическими свойствами. При попадании в биосферу вещества, входящие в состав материальных отходов, накапливаются в природных средах или химически взаимодействуют с компонентами атмосферы, гидросферы, литосферы, живыми организмами. В результате накапливания и (или) взаимодействия компонент отходов с компонентами биосферы изменяется химический состав среды обитания живых организмов, что вызывает их адаптацию к новым условиям или гибель.

Живые организмы могут оказаться в зоне воздействия энергетических «отходов» производства - тепловых потоков, шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных полей, ионизирующих излучений. Энергетические «отходы» производства представляют собой энергетические загрязнения биосферы. По расчетам полезное использование энергетических ресурсов мира составляет 25%. Остальные 75% теряются по ходу энергетического потока от добычи энергетического сырья до его конечного использования и, попадая в биосферу, нарушают естественные процессы энергообмена в экосистемах. Энергетические загрязнения биосферы изменяют физические параметры среды обитания живых организмов, что также вызывает их адаптацию к новым условиям или гибель.

С точки зрения эколога отходы производства – это материальные и энергетические загрязнения биосферы, которые можно разделить на три группы, в зависимости от характера их воздействия на биоту:

группа I - вещества (индивидуальные или смеси), не утилизируемые живыми организмами, вызывающие их угнетение и гибель при любых, даже очень малых, концентрациях в природных средах (токсичные отходы, ксенобиотики);

группа II - вещества, частично утилизируемые живыми организмами биосферы в определенном интервале концентраций, но вызывающие угнетение и гибель организмов вне этого интервала концентраций (условно нетоксичные отходы);

группа III - энергетические отходы, вызывающие изменение физических параметров среды обитания или непосредственно воздействующие на живые организмы.

Особую опасность для биоты представляют аварии и аварийные выбросы промышленных предприятий. При аварии имеет место процесс разрушительного высвобождения собственного энергозапаса предприятия, в результате чего сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия и отходы производства, технологическое оборудование вовлекаются в аварийный процесс, создают поражающие факторы для