1. Загрязнения окружающей среды
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.
Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.
1. Загрязнение биосферы.
Говоря словами выдающегося русского ученого В.И.Вернандского,
биосфера – это «область существования живого вещества», оболочка Земли, в
которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как
геохимический фактор планетарного масштаба.
Радиоактивное загрязнение биосферы.
Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва
атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания
ядерного оружия, производимое в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное
загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от
других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов,
испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные
излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека,
разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том
числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное
ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие
расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные
изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение
всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот
веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на
клетки. Очень опасен стронций, вследствие своей близости к кальцию.
Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения
организма. Радиоактивный цезий (137Cs) сходен с калием, его много в мышцах
пораженных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов
Аляски, питающихся мясом оленей, в значительных количествах содержится
цезий 137. Халатное отношение к хранению и транспортировке радиационных
элементов приводит к серьезным радиационным загрязнениям.
При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли,
которая долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной
радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниченном, локальном
применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую
часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная
зима»), которое неизбежно приведет к гибели все живое на Земле.
2. Загрязнение атмосферы.
Атмосфера – внешняя оболочка биосферы, ее масса ничтожна – всего лишь
одна миллионная массы Земли, но роль во всех природных процессах огромна.
Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или
образование в нем физических агентов, химических веществ или организмов,
неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон
материальным ценностям. В определенном смысле загрязнением можно считать и
изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности, кислорода)
крупными технологическими объектами. И дело не только в том, что попадающие
в атмосферу газы, пыль, сера, свинец и другие вещества опасны для
человеческого организма – они неблагоприятно влияют на круговороты многих
компонентов на Земле. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на
большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные
воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказываются на
получении растительной массы.
По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в
атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы,
65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения
свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых
частиц (пыль, копоть, сажа) .
Химическое загрязнение атмосферы.
В последние годы значительно усилилось загрязнение атмосферы пылью и
различными газами, выбрасываемыми промышленными предприятиями. Рост
масштабов хозяйственной деятельности увеличивает загрязнение воздуха.
Металлургические и химические предприятия и ТЭЦ загрязняют атмосферу
сернистым газом, окислами азота, сероводородом, галогенами и их
соединениями. Другим серьёзным источником загрязнения воздуха служит
автотранспорт. По некоторым подсчётам, 1 тыс. автомобилей в день
выбрасывает с выхлопными газами в В. 3,2 т окиси углерода, от 200 до 400 кг
других продуктов неполного сгорания топлива, 50—150 кг соединений азота.
Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются
следующие:
1. Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ.
В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с
выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий.
2. Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серусодержащего
топлива или переработки сернистых руд
3. Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида.
Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной
кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет
заболевания дыхательных путей человека. Пирометаллургические
предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно
выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
4. Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу отдельно или вместе
в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются
предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара,
коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.
5. Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия,
производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты,
анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.
6. Соединения фтора. Источниками загрязнения являютсяпредприятия по
производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных
удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде
газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и
кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.
7. Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий,
производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды,
органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.
Канцерогенные вещества - (от лат. cancer — рак и ...ген), химические
вещества, воздействие которых на организм при определенных условиях
вызывает рак и другие опухоли. К веществам, обладающим канцерогенными
свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды,
винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды
(ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это
пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины
и топлива .
Аэрозольное загрязнение атмосферы.
Аэрозоли - дисперсные системы, состоящие из жидких или твердых частиц,
находящихся во взвешенном состоянии в газообразной среде. Твердые
компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у
людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные
загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки.
Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии
твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Большое
количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной
деятельности людей.
Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:
Производственный процесс.
Выброс пыли, млн.т/год
1. Сжигание каменного угля 93,600
2. Выплавка чугуна 20,210
3. Выплавка меди (без очистки) 6,230
4. Выплавка цинка 0,180
5. Выплавка олова (без очистки) 0,004
6. Выплавка свинца 0,130
7. Производство цемента 53,370
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха
являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные
фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы.
Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные
отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала,
преимущественно вскрышных пород. Источником пыли и ядовитых газов служат
массовые взрывные работы.
При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие
скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое
воздуха.
Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно
над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения
слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушных масс
и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы
сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко
возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвнстного
в природе фотохимического тумана.
Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25
раз больше газов
Фотохимический туман (смог)
Загрязнение атмосферного воздуха превзошло все допустимые пределы.
Концентрация вредных для здоровья веществ в воздухе превышает медицинские
нормы во многих городах в десятки раз.