Основные факторы окружающей природной среды

Окружающая природная среда представляет собой совокупность экологических систем, или экосистем.

В основе взаимодействия организмов и окружающей их среды находятся причинно-следственные отношения. Организм получает из окружающей среды информацию в виде определенных сигналов, имеющих материальную природу, и реагирует на эти сигналы. В экологии поступающие к организму сигналы называют факторами.

Экологический фактор – это любой элемент окружающей среды, способный оказывать прямое или косвенное воздействие на живой организм хотя бы на одном из этапов его развития.

Экологические факторы, воздействующие на живые организмы, являются полезными или вредными, способствуют либо препятствуют выживанию и размножению. Существует несколько подходов к классификации экологических факторов.

Прежде всего, экологические факторы делятся на внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные) по отношению к анализируемой системе.

К внешним относятся факторы, действие которых в той или иной степени определяет изменения, происходящие в экосистеме, но сами они не испытывают ее обратного воздействия. Таковы, например, солнечная радиация, атмосферное давление, ветер и т. д.

В отличие от внешних факторов внутренние соотносятся со свойствами самой экосистемы (или отдельных ее компонентов) и в действительности формируют ее состав. Таковы, например, характеристики приземного слоя воздуха, концентрации веществ в водоемах, почве.

Другой классификационный принцип ‑ деление факторов на биотические и абиотические.

Абиотические факторы ‑ температура, свет, радиоактивные излучения, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности. Эти свойства неживой природы прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы ‑ различные проявления воздействия живых существ друг на друга. Взаимные связи организмов представляют собой основу существования популяций и биоценозов (совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема ‑ биоценоз леса, озера и т. д.).

Но по своему происхождению абиотические и биотические факторы могут быть как природными, так и антропогенными.

Антропогенные факторы ‑ результат деятельности человека, приводящий к изменению природы как среды обитания других видов или влияющих непосредственно на их жизнь. В процессе эволюции человек осваивал охоту, сельское хозяйство, промышленность, транспорт и тем самым постепенно изменял природные условия на планете. Масштабы и формы связей человека с природой неуклонно росли от использования отдельных видов растений и животных до практически полного вовлечения природных ресурсов в жизнеобеспечение современного индустриального общества. В настоящее время состояние покрова Земли и всех видов организмов определяется антропогенным воздействием на природу.

Число всевозможных экологических факторов считается потенциально неограниченным. Однако в рамках промышленной экологии наиболее значительными являются абиотические факторы эндогенного характера, обусловленные действием промышленного производства.

К таким факторам должны быть отнесены химические вещества, привносимые в окружающую природную среду выбросами в атмосферу, сбросами в воду, а также твердые отходы, удаляемые из производственного цикла, и разнообразное воздействие физической природы: излучение (тепловое, электромагнитное, высокочастотное и сверхвысокочастотное, ионизирующее и неионизирующее различной природы), поля магнитные и электрические, шум.

Проявление этих факторов в рабочей зоне и на промплощадке предприятия является сферой охраны труда. Наличие этих факторов за данными зонами в природной среде, контактирующей с производством, ‑ сфера интересов промышленной экологии. Фактическое отсутствие границы между рабочей зоной (производственной средой), промплощадкой и ближней природной средой приводит к тому, что многие методы, разработанные в сфере охраны труда, будут эффективны и при решении задач промышленной экологии.

С ростом производственных сил и расширением хозяйственной деятельности негативные последствия воздействия человека на окружающую среду становятся все более ощутимыми. В настоящее время негативные воздействия человека на природу нередко приводят к непредвиденным изменениям в экологических системах, в процессах биосферы.

Как биологический объект, человек в значительной степени зависит от физической среды. Ухудшение состояния ее отражается на здоровье человека и его работоспособности.

Под промышленной экологией понимают раздел «большой экологии», рассматривающий влияние промышленности (иногда всего хозяйства) – от отдельных предприятий до техносферы – на природу и, наоборот, влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов. Экология должна способствовать решению задач сохранения высокого качества среды инженерными методами, что возможно лишь при владении специалистами производства знаниями в области экологии, позволяющими оценивать свое производство с экологических позиций, т.е. обладать экологическим мышлением.

В конечном счете это знание и экологическое мышление образуют своего рода «сдерживающий комплекс» природопользователя: владея им, специалист определяет не только что и как делать, но чего и почему делать нельзя, т. е. соблюдать принцип «чего не делать, чтобы не причинить вреда».

Общие положения о производственном процессе

Современную промышленность можно рассматривать как большую систему. Согласно работам академика В. В. Кафарова, ее можно представить в виде следующих соподчиненных иерархических уровней:

физико-химическая подсистема ‑ совокупность физико-химических явлений и процессов, с помощью которых происходит определенное воздействие на перерабатываемый поток сырья или материалов;

технологическая производственная подсистема ‑ совокупность технологических процессов и аппаратов, объединенных для единой технологической цели, т. е. для получения товарного продукта;

территориальная промышленная подсистема ‑ совокупность производств, объединенных в определенном природном районе для комплексного использования минеральных, водных, биологических, энергетических и трудовых ресурсов;

государственная промышленная подсистема ‑ совокупность территориально-промышленных систем, обеспечивающих жизнедеятельность страны.

Каждому из указанных уровней присущ свой специфический характер воздействия на окружающую среду, обусловливающий особенность внедрения процессов с минимальным воздействием на окружающую среду.

Выделим из указанной системы технологическую производственную подсистему.

Д.И. Менделеев писал: «Технология ‑ учение о выгодных (т. е. поглощающих наименее труда людского и энергии природы) приемах переработки природных ресурсов в продукты, потребные (необходимые, или полезные, или удобные) для применения в жизни людей». Происхождение слова «технология» (от греч. tесhnos ‑ искусство, ремесло и 1оgos ‑ учение, наука) вполне отвечает его содержанию: учение об умении, искусстве перерабатывать исходные вещества в полезные продукты.

В зависимости от основных приемов переработки исходных веществ и назначения продуктов различают:

 

технологию металлов (их получение и обработка),

технологию машиностроения (изготовление машин и аппаратов),

пищевую технологию (получение продуктов питания) и т. д.

Классификация, как видно, в основном связана с отраслями промышленности. Очевидно, что провести четкую границу в признаках классификации технологии получения различных продуктов нельзя, ибо одинаковые приемы обработки исходных материалов могут быть использованы при получении различных продуктов (например, приемы штамповки металлов используются как в технологии металлов, так и в машиностроении).

Химическая технология представляет собой переработку, в процессе которой превалируют химические и физико-химические явления, что приводит к коренному изменению состава, свойств и строения веществ.

Методы химической технологии весьма распространены в нехимических отраслях промышленности ‑ металлургии, транспорте, электронике, энергетике, строительстве и др. Процессы получения металлов (в доменных, мартеновских и других плавильных печах) ‑ типичные химические процессы. Горение топлива в топках паровых котлов, в двигателях внутреннего сгорания или ракетных ‑ типичный химический процесс. Получение материалов электроники и строительных материалов тоже во многом связано с химическими процессами. Защита окружающей среды также использует химические методы.