Втручання людини в природні процеси в біосфері, маючи на увазі небажані для екосистем антропогенні зміни, можна згрупувати за такими видами забруднень:

— інгредієнтне забруднення як сукупність речовин, кількісно чи якісно ворожих природним біогеоценозам (інгредієнт — складова частина складної сполуки або суміші);

— параметричне забруднення, пов´язане зі зміною якісних параметрів навколишнього середовища (параметр навколишнього середовища — одна з його властивостей, наприклад, рівень шуму, радіації, освітленості тощо);

— біоценотичне забруднення, що полягає у впливі на склад та структуру популяції живих організмів;

— стаціально-деструкційне забруднення (стація — місце існування популяції, деструкція — руйнування) являє собою зміну ландшафтів та екологічних систем в процесі природокористування.

Детальніше ці види забруднень подано на рис. 3.1.

До 60-х років нашого століття під охороною природи розуміли переважно захист тваринного та рослинного світу від знищення. Відповідно і формами цього захисту було створення територій, котрі охоронялися, обмеження промислу окремих тварин тощо. Вчених та громадськість турбували, перш за все, біоценотичний та частково стадіально-деструкційний вплив на біосферу. Інгредієнтне та параметричне забруднення існувало також, але воно не було настільки багатогранним та масовим, як тепер, практично не містило штучно створених сполук, котрі не підлягають природному розкладанню, тому природа з таким забрудненням справлялася самостійно. Наприклад, в річках з непорушеним біоценозом та з нормальною швидкістю течії, котра не сповільнювалася гідротехнічними спорудами, під впливом перемішування, окислення, осадження, поглинання та розкладання редуцен-тами, дезинфекції сонячним випромінюванням забруднена вода повністю відновлювала свої властивості на віддалі 30 км від джерел забруднення. До середини XX століття темпи інгредієнтного та параметричного забруднень зросли і їхній якісний склад змінився настільки різко, що на значних територіях здатність природи до самоочищення була втрачена.

Здатність ґрунту самоочищатися підривається різким зменшенням у ньому кількості редуцентів, що відбувається під впливом нестримного застосування пестицидів та мінеральних добрив, вирощування монокультур, повного прибирання з полів всіх частин вирощених рослин тощо. А відтак новим змістом наповнилося і поняття охорони природи. Основні зусилля тепер скеровано на зниження рівня її матеріального та енергетичного забруднення. Схеми обміну речовинами промислових та сільськогосподарських підприємств з навколишнім середовищем, внаслідок котрого відбувається забруднення довкілля, наведено на рис. 3.2 та 3.3.

Вплив шкідливих хімічних, фізичних, біологічних факторів на біоценоз характеризується чотирма рівнями:

І рівень — забруднення природного середовища не викликає змін в біоценозі, тобто:

II рівень — забруднення природного середовища викликає навантаження на біоценоз в межах його пристосувальних можливостей:

III рівень — забруднення природного середовища викликає в біоценозі незворотні зміни, його види хворіють, скорочується термін їхнього життя, тобто:

Рис. 3.2. Класифікація шкідливих речовин за ознаками очищення та використання

IV рівень — забруднення природного середовища викликає загибель та зникнення окремих видів біоценозу:

З метою захисту біоценозу від хімічних, фізичних та біологічних факторів забруднення необхідно встановлювати норми допустимих забруднень.

Вилучення з природного середовища відновлюваних ресурсів або видів біоценозу також має чотири рівні впливу на флору та фауну:

І рівень — вилучення з природи ресурсів або видів біоценозу менше за рівень їхньої відновлювальної здатності — природа не зазнає змін, тобто

Рис. 3.3. Обмін речовинами та енергією сучасного промислового підприємства з навколишнім середовищем

II рівень — вилучення з природи ресурсів або видів біоценозу на рівні їх відновлювальної здатності — природне середовище знаходиться в умовах нестійкої рівноваги.

III рівень — вилучення з природи ресурсів або видів біоценозів перевищує її природні відновлювальні здатності — природне середовище починає деградувати, окремі види біоценозу можуть зникнути, ресурси починають вичерпуватися, тобто

IV рівень — вилучення з природи ресурсів або видів біоценозу призводить до порушення рівноваги в природі, її деградації, до кризових явищ, екологічної небезпеки і навіть катастрофи.

При нормуванні якості навколишнього середовища передбачено гранично допустимі норми впливу на навколишнє середовище, що гарантує екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду. До цих норм належать:

— гранично допустимі або тимчасово погоджені норми викидів в атмосферу шкідливих речовин (ГДВ, ТПВ);

— гранично допустимі або тимчасово погоджені норми стоків у водоймища (ГДС, ТПС);

— гранично допустимі навантаження відходів виробництва на землі та ґрунти (ГДВ) тощо;

— гранично допустимі норми та ліміти щодо вилучення та відновлення природних ресурсів, що випливають з необхідності підтримання рівноваги в природному середовищі;

— граничнодопустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі, воді, ґрунтах (ГДК), орієнтовно безпечні рівні впливу їх на людей (ОБРВ) або гранично допустимі дози впливу шкідливих речовин на людей (ГДД);

— норми гранично допустимої кількості мікроорганізмів та інших біологічних факторів в атмосфері, воді, ґрунті;

— норми гранично допустимих або орієнтовно допустимих рівнів (ГДР, ОДР), гранично допустимих доз (ГДД) для шуму, вібрації, електричних та електромагнітних полів та інших фізичних факторів, котрі можуть справляти вплив на здоров´я людей та їхню працездатність;

— норми гранично допустимих залишкових кількостей хімічних речовин у продуктах харчування, котрі встановлюють мінімально допустимі дози (МДД), нешкідливі для людини за кожною використовуваною хімічною речовиною і при їх сумарному впливі;

— норми гранично допустимого рівня або гранично допустимої дози безпечного вмісту радіоактивних речовин у навколишньому середовищі та в продуктах харчування, а також ГДР та ГДД радіаційного опромінення людей;

— нормативи на санітарно-захисні зони та смуги.

В основі нормування впливу різних факторів на людей та живу природу лежать гігієнічні, санітарні, ветеринарні підходи, сутність яких полягає в тому, що на основі експериментів з тваринами встановлюються межі, котрі протягом всього життя людей не будуть негативно позначатися на стані їхнього здоров´я.

За станом навколишнього середовища повинен здійснюватися постійний контроль, котрий реалізується такими методами: органолептичним (використання органів відчуття людини); аналітичним (розрахункові та балансові); соціологічним; експертним; хімічним аналізом; приладометричним; біотестуванням та їхнім поєднанням.

Для оцінки якості природного середовища використовуються хроматографи, полярографи, кондуктометри, рефрактометри, кулонометри, потенціометри, іонометри, калориметри, люмінесцентометри тощо.