Идея экологического подхода к охране природы заключается в том, что любое антропогенное загрязнение окружающей среды не должно вызывать изменений в экологических системах, обеспечить "благополучие" экосистем, т.е. не допустить превышения нагрузки на них; Из основных законов экологии известно, что каждая экологическая система имеет собственный предел внешней нагрузки, до которого она сама справляется с воздействиями извне, осуществляя цикл динамической самокомпенсации. За пределом допустимой нагрузки наступает энтрофикация системы, т.е. она погибает. В широком смысле под допустимой антропогенной нагрузкой на окружающую природную среду можно понимать нагрузку, складывающуюся из отдельных однородных или разнородных воздействий, которая не меняет качества окружающей среды или меняет ее в допустимых пределах, при которых не нарушается экологическая система и не возникают неблагоприятные последствия в важнейших популяциях.
При экологическом подходе к охране природы используется понятие предельно допустимой экологической нагрузки <ПДЭН>, значения которой базируются на устойчивости экосистемы или критичности состояния всей экосистемы или отдельных ее звеньев и уровней, если резерв прочности отсутствует; Таким образом, экологическая концепция охраны природы представляется наиболее разумней, однако определение ПДЭН представляет сегодня и будет представлять в обозримом будущем весьма сложную и объемную задачу. Переход ПДЭЦ планируется осуществлять по регионам (дифференцированно и с учетом периода воздействия нагрузки), скорее всего на базе вероятностных моделей.
Еще одной из концепций охраны природы является широко распространенный в нашей стране ведомственный подход, когда учитываются только отраслевые интересы (сельскохозяйственные, промышленные, рыбохозяйственные и т.д.). Многочисленные негативные результаты этого антинаучного и антиприродного подхода мы видим на каждом шагу, и чем быстрее от него откажемся, тем больше шансов сохранить окружающую природную среду для последующих поколений.
Перспектива природоохранной науки видится в широком внедрении технологи четкой концепции регламентирования загрязнения окружающей среды - каждый вновь создаваемый технологический агрегат еще на стадии проектирования имеет четко определенный предел выброса загрязняющих веществ. С другой стороны, исходя из концепции риска и стресс индексов, следует определять ПДЭН на экологическую систему и на организм человека.
В основном продовольствие и его экологическая чистота зависит от чистоты почвенных покровов. Что же можно сказать по этому поводу в современной экологической обстановке.
Почва является естественным приемником различных загрязнений и отходов, образующихся в результате природных явлений и хозяйственной деятельности человека, она может служить также источником заражения человека и животных. Большинство микроорганизмов, живущих в почве, не опасно для них, однако некоторые являются возбудителями серьезных инфекционных заболеваний. Образуя защитную оболочку - спору, эти микроорганизмы могут долгое время "выжидать" образования благоприятных условий для размножения и деятельности. К ним относятся бактерия сибирской язвы, газовой гангрены, столбняка, ботулизма к др. . Заражение человека через почву может происходить при самых разных обстоятельствах: обработка земель, уборка урожая, строительные работы и др. К числу временных микроорганизмов, живущих в почве не более нескольких месяцев, относятся возбудители кишечных инфекционных заболеваний (брюшного тифа, дизентерии, холеры, чумы, коклюша). Почва является местом развития и зимнего обитания мух - разносчиков многих заболеваний человека и животных.
Интенсивная антропогенная деятельность в настоящее время приводит к загрязнению почв хлорорганическими пестицидами, применяемыми в сельском хозяйстве, в том числе с использованием авиации, а также некоторыми токсичными металлами (свинец, хром, кадмий, цинк, медь и др.), попадающими на поверхность почвы из выбросов в атмосферу промышленных предприятий и отработавших газов различных двигателей. Они оседают на поверхность земли в виде "сухих" выпадений или же при захвате их облачными дождевыми капля" ми и выпадении с осадками.
Серьезным загрязнителем почв является промышленность, вредные выбросы которой вызывают изменение химического состава почвы, что в свою очередь отрицательно сказывается на ее плодородии. Кислотные дожди уничтожают жизнь в водоемах и почве, являясь одним из самых опасных видов техногенного загрязнения почв. Почва обладает способностью накапливать радиоактивные вещества свинец, ртуть и другие вредные для жизни элементы, которые через овощи и мясо попадают в организм человека, поражают его органы. Кроме того, в результате промышленных выбросов в почву попадают различные канцерогены, среди которых наиболее распространены полициклические ароматические углеводороды.
Рассмотрим данные о величине периода полураспада некоторых радиоактивных элементов (радионуклидов), имеющих важное значение с точки зрения экологии (таблица 1).
Таблица 1.
Величины периода полураспада некоторых радиоактивных элементов
| Радионуклид | Период полураспада |
| Тритий | 12,4 года |
| Калий-42 | 12,4 часа |
| Калий-40 | 1,3 млрд. лет |
| Йод-131 | 8 суток |
| Стронций-90 | 27,7 года |
| Цезий - 137 | 32 года |
| Рутений - 106 | 1 год |
| Плутоний-239 | 24 тыс. лет |
Наиболее опасны стронций и цезий, которые трудно выводятся из организма. Обладая периодом полураспада, приблизительно равным средней продолжительности жизни человека, они создают опасность онкологических заболеваний и генетических нарушений.
Потребление загрязненной пищи сопровождается накоплением (аккумуляцией) загрязняющих веществ по трофическим цепям в экосистеме. Явление, связанное с относительным ростом концентрации загрязняющих веществ в организмах по мере продвижения по трофической цепи, называется биотическим накоплением химических веществ в экосистеме. Таким образом, в организмах консументов накапливаются пестициды (например, ДЦТ), радиоактивные элементы и др. Устрица может содержать в 70000 раз больше ДЦТ, чем в воде, где она обитает. В конечном итоге, человек - суперхищник в социоприродной экосистеме, находясь в конце трофической цепи, страдает больше других биологических организмов ("эффект экологического бумеранга").
Ниже приведены для примера эмпирические величины коэффициента аккумуляции радиоактивного фосфора-32, содержащегося в речной воде реки Колумбии из-за сбросов отходов плутониевого реактора, по условной пищевой цепи:
ФИТОПЛАНКТОН - РЫБА - ЧЕЛОВЕК.
1 1000 5000
Еще большие величины коэффициента накопления радиоактивных элементов обнаруживаются в морской среде. Например, по данным измерений американских ученых коэффициенты накопления в фитопланктоне для ряда изотопов: железо-55, свинец-210, фосфор-31 и цинк-65 имеют величины от 20000 до 40000. Поэтому пищевые цепи в морской среде могут положить начало аккумуляции некоторых радиоактивных элементов в количествах, значительно превышающих нормативы радиационной безопасности.
Приведенные выше оценки коэффициентов аккумуляции химически и радиационно опасных загрязнителей в окружающей среде показывают, что даже при незначительных их концентрациях в компонентах окружающей среды за счет эффекта биотического накопления по трофическим целям в продуктах питания (особенно финитного происхождения) могут содержаться вредные для здоровья вещества в концентрациях, значительно превышающих ПДК.
Человечество испытывает также дефицит чистой воды, пресной воды.
Вода - универсальный растворитель органических и неорганических веществ.3/4 поверхности Земли занимает гидросфера. Вода пронизывает земной шар, образуя подземные водоемы, входя в состав многих минералов. Без воды невозможно существование растительного и животного мира, организм человека на 2/3, а некоторые водоросли на 99% состоят из воды. Недаром древние люди считали воду основой жизни. Общие запасы воды огромны и составляют почти 1,5 млрд. км3. На каждого человека планеты приходится по 300 км3 воды, но в основном это соленые воды, непригодные для питья.
Пресной и доступной человеку подземной или пресной минерализированной, залегающей до глубины 800 м - 4 млн. км3, до глубины 1600 м - 4млн. км3. Возобновление запасов воды было бы невозможным, если бы не существовало ее круговорота в природе. Дефицит пресной воды обусловлен не только увеличением ее потребления промышленностью и сельским хозяйством. Причиной дефицита является и нерациональное ее использование, так как значительные объемы вод потеряны из-за нашего небрежного к ней отношения.
К ухудшению положения с водными ресурсами привела вырубка лесов, снижению водостока способствовало и осушение болот - природных кладовых воды, родоначальников несчетного количества родничков, дающих начало многим рекам. Нарушение сложившегося веками равновесия привело к гибели и оскудению многих рек. За последние десятилетия множество малых рек потеряли Украина, Средняя Азия, Казахстан. Но самой большой трагедией наших внешних и внутренних водоемов стало загрязнение вод, связанное с развитием промышленности и сельского хозяйства, ростом народонаселения.
Наибольший вклад в загрязнение водной среды вносят сельское хозяйство, теплоэнергетика черная металлургия, бумажная промышленность. Сбрасываемая в водоемы земного шара после использования вода составляет по объему 1300 км3, из которых 700 км3 - это бытовые я промышленные стоки, а около 500 км3 - вода, сбрасываемая с орошаемых территорий, что приводит к загрязнению 8500 км3 природных вод ежегодно.
Нельзя производить и использовать вещества, опасные дли окружающей природной среды и человека, не имея обоснованных гарантий его обезвреживания и утилизации. Недопустимо пренебрегать этим незыблемым правилом.