История человеческого общества − это история природо­пользования, то есть утилизации природных тел и явлений (природных ресурсов) на уровне как отдельного индивидуу­ма, так и крупных

Предисловие

История человеческого общества − это история природо­пользования, то есть утилизации природных тел и явлений (природных ресурсов) на уровне как отдельного индивидуу­ма, так и крупных общественных групп. В отличие от любых других живых организмов, также поль­зующихся природными ресурсами, человеку присуще воле­вое, разумное начало, связанное с целенаправленным преоб­разованием окружающей его среды.

Все процессы, происходящие на нашей планете, как природные, так и антропогенные, по сути своей представ­ляют движение химических элементов, преобразование их соединений. Химическое единство живого (организм) и не­живого (среда) четко показано крупнейшим геохимиком со­временности академиком В. И. Вернадским. Возникновение жизни из неживого (косного) вещества было химическим процессом, который осуществлялся в строго определенной последова­тельности и закономерности.

Живой организм (и в частности, человек) в своей дея­тельности использует и преобразует природные химические соединения. Извлечение организмом энергии, аккумулиро­ванной другими живыми организмами, в процессе использо­вания этих организмов в качестве пищи или топлива − это химические процессы, связанные с трансформа­цией вещества. Организм, как сложно организованная сово­купность химических соединений и происходящих в нем биохимических процессов, может осуществлять обмен веще­ством с окружающей его средой (тоже совокупностью хими­ческих соединений) только при соответствии потребляемых им веществ тем биохимиче­ским процессам и структурам, которые в ходе эволюции и отбора сформировались и приобрели способ­ность передаваться по наследству от предков к потомкам.

Воздействие человека на окружающую его природную среду сопровождалось, как известно, созданием и совершен­ствованием орудий труда и процессов производства. Это по­зволило человеку в относительно короткие сроки освоить практически всю территорию планеты, прогрессивно вовле­кать в использование новые, ранее недоступные ресурсы, одновременно создавая новые орудия труда и радикально преобразуя природу. Научно-технический прогресс привел к качественному изменению производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития общества и в непо­средственную производительную силу. Но при этом произошел и коренной переворот в химии окружающей природной среды. Охота и со­бирательство существенно не влияли на ход природных физи­ко-химических процессов на Земле, а современное вовлечение и использование масс вещества, добываемого из недр, неиз­бежно сопровождается в глобальных масштабах трансформа­цией одних химических соединений в другие, конверсией при­родной среды. В силу закона сохранения массы новые со­единения остаются в пределах планеты, но многие из них не соответствуют эволюционно выработанным биохимическим процессам, что дает основания считать это загрязнением среды.

Сами по себе природные ресурсы − это химические соединения, используемые человеком в процессе эксплуатации живых и неживых хими­ческих компонентов природы. В связи с нарастающими темпами использования возникла проблема их исчерпаемости.

К не­исчерпаемым ресурсам относятся про­цессы и явления, внешние по отношению к нашей планете или присущие ей как космическому телу. Прежде всего − это ресурсы космического происхождения, в частности энер­гия солнечного излучения, энергия движущегося воздуха, падающей воды, морских волн, течений, а также энергия приливов и отливов. Производными от космических ре­сурсов являются ресурсы климатические, к числу которых кроме названных выше солнечного излучения и ветра) относятся и атмосферные осадки.

К исчерпаемым ресурсам относятся все природные тела, находящиеся в пределах земного шара как физически конечного, имеющего конкретную массу и объем природного тела. В состав исчерпаемых ресурсов входит животный и растительный мир, минеральные и органические соединения, содержащиеся в недрах Земли (полезные ископаемые). Все исчерпаемые ресурсы могут быть далее классифицированы по их способности к самовосстанов­лению.

В век научно-технической революции человечество начало осваивать почти все доступные ему возобновимые и невозобновимые ресурсы. При этом значительная часть невозобновимых ресурсов уже использована. Во многих странах некоторые возобновимые ресурсы (древесина, гидроэнергия пресная вода) используются практически полностью. Нарастающие темпы индустриализации связаны с численным ростом населения. По сравнению с ростом населения, потребление энер­гии и материалов в современном обществе происходит опережающими темпами.

Взаимоотношения человека и живых организмов сложны и разнообразны. С одной стороны, растения и животные служат для человека источником пищи, одежды (включая меха и волокна), тех­нического сырья, топлива, предметов роскоши, и человек постоянно добывает их, уменьшая их численность и биомас­су. С другой стороны, в некоторых случаях растения, животные, а также микроорга­низмы оказываются нежелательными, являясь сорняками в сельском хозяйстве, переносчиками или возбудителями за­болеваний или вредителями. Для удобрения земель, уничтожения вредителей, переносчиков и возбудителей заболеваний используются ныне десятки тысяч специально синтезированных органических и неорганических химических соединений, приводящих при неумелом использовании к массовой гибели всего живого.

Таким образом, вмешательство людей в естественные природные процессы резко возрастает и может способство­вать изменению режима грунтовых и подземных вод в це­лых регионах, поверхностного стока воды, структуры и со­стояния (плодородия) почв, интенсификации их эрозии, активизации геохимических и химических процессов в ат­мосфере, гидросфере, литосфере, изменению макроклимата. Строительство гидротехнических сооружений, шахт, рудников, дорог, скважин, водоемов, дамб, деформация суши ядерными взрывами, строительство гигантских городов, обводнение и озеленение пустынь и многое другое является тому примером.

Физическая конеч­ность массы планеты и составляющих ее характеристик (площади поверхности, запасов химических элементов в виде природных ресурсов) − объективная реальность. По­этому объективной реальностью является и необходимость рационального использования природных ресур­сов. Обострение природно-ресурсной ситуации было осознано обществом приблизительно в середине XX века, что потребо­вало существенной корректировки принципов и методов природопользования, ориентации на охрану качества ок­ружающей среды. Это, в свою очередь, привело к необхо­димости профессиональной подготовки соответствующих специалистов.

Существующая в нашем вузе программа обучения студентов по природоохранной спе­циальности отвечает государ­ственному стандарту такого направления как рациональное использование природных ресурсов. Стандар­т специальности предусматривает изучение не только экологии, но и целого комплекса наук о Земле (почвоведения, гидрологии, геологии), кото­рые дополняют экологию и требуют от специа­листа глубоких и обстоятельных представлений об устрой­стве и функционировании природы нашей планеты. Так как взаимодействие природы и общества − совокупность тес­но связанных между собой химических, энергетических, информационных и других процессов, это взаимодействие должно рассматриваться преимущественно с пози­ций химии окружающей среды.

Предлагаемый лекционный материал в целом ориентирован на базовую программу курса общей химии. Однако в данный сборник включены лекции, посвященные подробному рассмотрению химических аспектов воздействия экологических факторов на организм; вопросов, связанных с управлением химическими процессами в окружаю­щей среде, и, в частности, касающихся поступления вредных химических соединений в почву, воду и атмосферу и их содержания там с учетом переноса, рассеивания и преобразования; а также систем очистки промышленных стоков и пылегазовых выбросов, водоснабжения и ресурсо­сберегающих технологий.

Курс лекций может быть использован для подготовки бакалавров и магистров по охране окружающей среды.

Дата добавления: 2015-08-28