Тема аварии с выбросом радиоактивных веществ план
 Скачать 146.94 Kb.
|
|
В зонах отложения легких почвенных частиц, не сорбировавших металлы, их концентрация часто в 3...5 раз ниже средней для почв. Это также способствует возникновению экологически неблагоприятных ситуаций. Размеры зон с резко повышенными и пониженными концентрациями металлов составляют тысячи квадратных километров, а следовательно, влияют и на безопасность жизнедеятельности. Почвенные аэрозоли, оседая в водохранилищах, озерах, мелководных морях типа Азовского, способствуют их заиливанию. К глобальным последствиям можно отнести поступление в атмосферу и последующий перенос аэрозолей РЬ, основным источником которого является сгорающий в двигателях бензин. Об этом можно судить по существенному увеличению содержания металла во льдах Антарктиды в начале автомобильного бума в мире и сегодня. Локальное ухудшение безопасности жизнедеятельности гораздо чаще связано с твердыми аэрозолями техногенного происхождения, причем обычно атмосферный перенос подавляющего большинства частиц ограничивается первыми десятками километров. В крупных городах только за сутки в атмосферу поступает свыше 50 т пыли от износа автопокрышек. В выхлопных газах автомобильных двигателей, кроме упоминавшегося свинца, содержатся сажа, смолы, количество которых может доходить до1% массы сжигаемого дизельного топлива. В выхлопных газах авиационных моторов содержится бенз(а)пирен, концентрация которого достигает 0,3 мг/м3. Отрицательные последствия миграции веществ в виде аэрозолей не всегда пропорциональны их массе. Миллиграммы аэрозолей Рb, попадающие от выхлопных газов автомобилей через легкие в организм человека, гораздо опаснее килограммов природных глинистых частиц, находящихся в атмосфере. В техногенном поступлении аэрозолей особо значимы процессы сжигания топлива, особенно в индивидуальных отопительных устройствах, которые в зависимости от применяемого топлива выделяют в атмосферу от 0,1 до 50 г/кг сажи и смолы. Определенная часть техногенных аэрозолей связана с поступлением в атмосферу золы. В связи с этим отметим, что в зависимости от породы деревьев зольность дров может меняться от 0,5 до 3%. Зольность угля колеблется от 17% до 30%, иногда превышая 40%. Значительные объемы аэрозолей поступают от ТЭЦ и недалеко находящихся от них золонакопителей. В составе угольной золы преобладают SiO2, Fe2O3 и Al2O3, СаО, MgO, Na2O, K2O, ТiO2, кроме них в повышенных концентрациях находятся многие тяжелые металлы. Подсчеты дают основание говорить о том, что ТЭЦ, сжигающая около 500 т донецкого угля в сутки, ежегодно выбрасывает непосредственно в атмосферу около 20 т As, 13 т F, 37 т V, 21 т Pb, 10 т Ni, 1 т Be (B.K. Беляев, Б.Д. Трунов 1984). Не меньшие их количества поступают в атмосферу из золонакопителей. Значительное количество аэрозолей образуется при сжигании мусора. Так, масса только твердых частиц в зависимости от типа мусоросжигающих установок колеблется от 2 до 14 кг/т. При этом в атмосферу выбрасываются и большие объемы паров, из которых образуются различные аэрозоли с жидкой дисперсной фазой, в том числе и многие кислоты. Среди промышленных предприятий основными поставщиками техногенных аэрозолей, особенно с твердыми частицами, оказываются различные металлургические предприятия (в первую очередь — черной металлургии), фабрики по переработке угля, цементные заводы. Они же являются источниками аэрозолей с жидкой дисперсной фазой, которые часто возникают не на предприятиях, а в биосфере и за счет газов, так аэрозоли сероводорода (H2S) в виде тумана образуются в атмосфере за счет оксидов серы. При оценке последствий переноса аэрозолей техногенной природы необходимо особо выделить сорбцию. Так, стабилизирующим фактором, способствующим увеличению срока нахождения твердых частиц в воздухе и, следовательно, дальности их миграции, является формирование адсорбционного слоя из молекул газов. Это позволяет частицам аэрозолей, включая тонкую пыль, находиться в воздухе до 40 суток при среднем фоне около 5 суток (Абрамовский и др., 1976, Fransis, 1970). Однако есть, и обычно преобладают, дестабилизирующие техногенные факторы. К числу основных из них можно отнести заряд частиц, который может быть изначальным или приобретенным. Обычно основные вещества (CaO, ZnO, MgO, Fe2O3 и т.д.) заряжены отрицательно, а кислые (SiO2, Р2O5 и др.) и угольная пыль — положительно. Чем больше разноименно заряженных частиц находится в определенной части атмосферы (над отдельным предприятием, городом), тем чаще они сталкиваются, соединяются и оседают. Расчеты показывают, что скорость оседания коллоидных частиц в воздухе в 600 раз больше, чем в воде. Таким образом, чем больше разнообразных предприятий — источников разнозаряженных аэрозолей — находится рядом, тем меньше дальность переноса этих аэрозолей. Это, с одной стороны, уменьшает глобальные последствия аэрозольного переноса техногенной природы, так как уменьшается дальность переноса. С другой стороны, в этом случае на небольшой территории, обычно с максимальной плотностью населения, в которое входят дети с формирующимся организмом, оседает максимум загрязняющих веществ. Их относительное рассеяние становится незначительным, а токсичное воздействие резко возрастает, поэтому последствия такого переноса, несмотря на его небольшую дальность, оказываются чрезвычайно негативными для безопасности жизнедеятельности. Анализ имеющихся данных позволяет считать, что достоверные геохимические аномалии, образовавшиеся в почвах в результате осаждения аэрозолей техногенного происхождения, обычно расположены только на небольшом расстоянии от городов. Начинаясь, как правило, у границы города, такие аномалии прослеживаются не далее, чем на 20 км. Так, на юге европейской части нашей страны лишь у Владикавказа контрастная аномалия удалена на расстояние свыше 30 км. Описанная картина объясняется, во-первых, быстрым объединением и осаждением разнозаряженных аэрозолей, которые в этом случае не успевают далеко уноситься в больших количествах. При этом чем больше разнообразных предприятий находится рядом, тем большее значение должен иметь этот процесс. Во-вторых, в изучаемом регионе города окружены сельскохозяйственными ландшафтами с постоянно перепахиваемыми почвами, для которых характерно не образование региональных аномалий, а обычно медленное (это определяется количеством оседающих в этих зонах аэрозолей) повышение фонового содержания в ландшафте. Фоновые содержания загрязнителей в почвах таких зон определяются в большей мере их ландшафтно-геохимическими особенностями, чем удаленностью от источника загрязняющих аэрозолей. Это хорошо видно на примере данных, полученных при изучении Новороссийского района (табл.11). В пределах городов (особенно крупных) наибольшее количество аэрозолей осаждается также в районах влияния предприятий — поставщиков различных по составу (следовательно, и заряду) коллоидов. Таблица 11 Изменение средних содержаний элементов (n∙10-3%) в почвах различных групп ландшафтов в зависимости от влияния цементных заводов.
Вырисовывается еще одна интересная особенность. Даже в небольших городах с резко превалирующими предприятиями только одного типа (источники определенных аэрозолей) площадь образующихся аномалий может быть соизмеримой и даже большей, чем в более крупных промышленных центрах с разнообразными предприятиями. Во втором случае столкновения различных аэрозолей приводят к ускорению их осаждения, что случается гораздо реже с аэрозолями предприятий одного типа. Так, довольно протяженные аномалии выявлены около таких сравнительно небольших городов, как Каменск-Шахтинский (химический завод и ТЭЦ), Новороссийск (цементные заводы), Владикавказ (свинцово-цинковый комбинат). Сорбция и аэрозольный перенос связаны еще одной особенностью. Значительное количество коллоидных частиц, находящихся в атмосфере, обогащено сорбированными элементами. Исследуя отношение концентрации элемента в твердой фазе аэрозоля к его кларку (среднему содержанию этого элемента в земной коре), В.В. Добровольский (1983) назвал эту величину коэффициентом аэрозольной концентрации элементов (Ка). При отсутствии сорбции состав твердой фазы природных аэрозолей должен быть близок к составу земной коры и в этом случае коэффициент аэрозольной концентрации должен быть близок к 1. По данным В.В. Добровольского, можно говорить о существенном выборочном сорбировании Cd, Pb, Zn, Sn, Cu, Ni, Cr аэрозолями, большая часть которых представлена почвенными коллоидами. Таким образом, если предприятие (вообще загрязнители) выбрасывают в атмосферу эти металлы, то их (металлов) осаждение может происходить аэрозолями, попадание которых в атмосферу не связано с предприятиями-источниками металлов. В отдельных районах (например, Новороссийском) это явление получило очень широкое распространение. Опыт наших работ позволяет считать, что одна и та же пыль (например, цементная), оседающая в городе и за его пределами, часто имеет различный (с точки зрения геохимии) состав. Это объясняется различной концентрацией в атмосфере разных районов целого ряда элементов, которые сорбируются осаждающимися частицами цементной пыли. Именно процессы сорбции элементов аэрозолями подчерчивают и усиливают действия одного из основных законов развития антропогенного загрязнения — закона об элементном составе крупных техногенных геохимических аномалий. Анализ изложенного позволяет считать следующее: 1. Техногенное изменение концентрации веществ в атмосферном воздухе оказывает как глобальное, так и локальное воздействие на безопасность жизнедеятельности. В первом случае обстановку можно улучшить только совместными действиями ряда стран. Во втором случае для улучшения условии жизнедеятельности можно и нужно добиваться улучшения работы отдельных конкретных предприятий. 2. Непосредственное загрязнение атмосферы относится кчислу наиболее опасных для человека, так как может вызвать очень быстрые отравления. Кроме того, загрязняющие вещества из атмосферы попадают в растения, почвы и воды, вызывая и их (уже вторичное) загрязнение и еще более уменьшая безопасность жизнедеятельности. 3. Изменение концентрации веществ в природных водах. Без воды невозможна жизнь организмов, существующих сейчас на Земле. При этом для большинства из них, в том числе и для людей, нужна не просто вода, а пресная, т.е. такая в одном литре которой содержится меньше 1 г сухого остатка. А ресурсы такой воды на Земле составляют всего около 2% ее общих запасов. Большая часть вод отличается довольно высокой степенью минерализации. Так, в морях и океанах (а это более 70% всей гидросферы) средняя соленость 3,5 г/л, а соленость минерализованных подземных вод континентов часто доходит до 200г/л. Пресную воду люди используют не только для питья, но и в самых разнообразных техногенных процессах. Считается, что ее общее годовое потребление составляет около 3500 км3 и таким образом на одного человека приходится порядка 800 м3 воды. Рассмотрим, на что она расходуется. Около 70% воды, используемой человеком, приходится на долю сельского хозяйства. По данным С.А. Брылова с соавторами (1985), при выращивании растительной массы в 1 кг только на транспирацию в зависимости от вида растений и внешних условий необходимо от 150 до 1000 м3. У нас в сельском хозяйстве основные объемы воды тратятся на орошение по следующим нормам: зерновые — 1500...3500 м3/га; многолетние травы — 2000...8000 м3/га; хлопок - 5000...8000 м3/га; рис - 8000... 15000 м3г/а. В подавляющем большинстве случаев не учитываются ландшафтно-геохимические особенности орошаемых участков, что часто приводит к засолению земель и накоплению в них тяжелых металлов. В сельском хозяйстве значительные количества воды используются для разведения рыб и водоплавающих птиц, а также для водоснабжения. Более 20% воды потребляется промышленностью. По данным разных исследователей расходы воды на 1 т готовой продукции составляют: синтетических волокон — от 500 до 5000 м3, хлопчатобумажной ткани — свыше 1000 м3, пластмасс - от 500 до 1000 м3, бумаги — от 400 до 800 м3, никеля — около 4000 м3, меди - 500 м3, нефти — около 18 м3, каменного угля - 2 м3. Значительное количество пресных вод, включая питьевую, идет на удовлетворение бытовых нужд населения. На одного жителя благоустроенного города приходится около 200 л в сутки. Обеспеченность пресными водами различных регионов крайне неравномерна, и по данным Всемирной организации здравоохранения еще в 80-е годы нашего столетия более 1 млрд человек страдало от нехватки питьевой воды. В настоящее время ряд стран (Алжир, Голландия, Сингапур и др.) используют привозную воду, а во многих работают опреснители морской воды. Несмотря на ограниченность запасов пресных вод, человечество практически еще не начали эксплуатировать их основную часть — полярные льды и снега, айсберги, используя в основном воды рек, озер и водохранилищ, объем которых составляет всего около 3% пресных вод. У нас практически не востребованы подземные воды, за счет которых орошается всего около 2% всех поливных земель, в то время как в США —20%, а в Индии — 66%. Интенсивное использование пресных поверхностных вод приводит к изменению их химического состава и к загрязнению. Достаточно сказать, что люди, живущие в низовьях Дона, являются уже третьими потребителями одних и тех же вод. Техногенное воздействие на природные воды не ограничивается водозабором. Чрезвычайно усилилось их загрязнение определенными химическими элементами и их различными соединениями в основном за счет поступления в различные водные бассейны загрязненных вод, которые разделяются на производственные, бытовые и атмосферные. В производственных водах большинства предприятий обычно содержатся нерастворенные вещества (от 10 до 900 мг/л), различные нефтепродукты (от 3 до 800 мг/л) и тяжелые металлы в следующих концентрациях: Fe 0, 5...500 мг/л; Сr - 0,07...95 мг/л; Zn – 0,01..15 мг/л; Ni - 0,01...3,6 мг/л; Сu — 0,15...32 мг/л; Рb — 0.01…5мг/л. В число особо токсичных веществ производственных вод входят цианиды (0,05... 10 мг/л), фенолы (до 45 мг/л), Сг+6 (0,15...3,5 мг/л). Среди нерастворимых соединений распространены SiO2,Fe2O3 AI2O3. В последние десятилетия стала увеличиваться концентрация Аg, Cd, Sn и ряда рассеянных элементов. Бытовые воды отличаются повышенным содержанием различных органических соединений, а также чаще встречающейся коллоидной формой нахождения химических элементов. Атмосферные воды загрязняются в основном за счет веществ, смываемых дождевыми и снеговыми водами с твердой поверхности биогенных (природных) и техногенных ландшафтов. С водами с сельскохозяйственных угодий поступает большое количество удобрений, что приводит к эвтрофикации рек, водохранилищ, озер, прудов, каналов, а затем — к возникновению целого ряда геохимических барьеров, на которых скапливаются Сu, Cr, Mo, U, V и ряд других элементов. Общий объем всех сбрасываемых сточных вод России составляет около 60 км3/год. Несколько условно их обычно подразделяют на три группы: условно чистые, нормативно-очищенные и загрязненные или недостаточно очищенные. Сброс условно чистой воды не изменяет физико-химического состава вод водоема в месте стока. В нормативно-очищенных водах содержание различных поллютантов должно соответствовать действующим в стране нормирующим показателям. В недостаточно очищенных водах загрязняющие вещества находятся в концентрациях, превышающих предельно допустимые нормы. В 1995 г. таких вод было сброшено 26,7 км3. Почти 50% из них составили воды, связанные с жилищно-коммунальным хозяйством, а около третьей их части приходится на Москву и С.-Петербург. Негативное воздействие на безопасность жизнедеятельности загрязняющих веществ, находящихся в воде, максимально в местах с наибольшей плотностью населения. Если рассматривать процесс техногенного загрязнения вод в целом по стране, то следует отметить две его особенности: неравномерность площадного распространения и крайняя неравномерность распределения приоритетных загрязняющих веществ в водах отдельных небольших районов. В конечном счете, около половины всех неочищенных вод поступает в бассейн Каспийского моря, и лишь 20% — в бассейн Карского моря, в основном с водами рек Енисей, Обь и их притоков. Если оценивать реки по химическому составу их вод (а точнее по его техногенной составляющей), то среди основных рек России к сильно загрязненным относятся Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Тура, Урал; к загрязненным — Волга, Дон, Кубань, Печора, Обь, Енисей, Лена. Наиболее загрязненными оказываются Баренцево, Белое и Карское моря, а умеренно загрязненными — Черное и Азовское. Как уже указывалось, реки переносят тяжелые металлы в основном в форме не истинных растворов, а в коллоидной и в виде взвеси. Об относительном содержании ряда поллютантов в бассейнах крупных рек можно судить по табл.12. Таблица 12
4. Изменение концентрации веществ в почвах Отрицательный наибольший эффект дает резкое изменение концентрации веществ в почвах сельскохозяйственных угодий. Из общего земельного фонда страны, составляющего около 1710 млн. га, 222 млн. га (13% общей площади) приходиться на сельскохозяйственные угодья. Из них 130,2 млн га (8%) занимают непосредственные пашни. Среди пашен, наибольшую техногенную нагрузку испытывают черноземом. Их детальное изучение на Юге европейской части России показало (В.А. Алексеенко, Л.П.Алексеенко, В.Н. Сериков), что наблюдается тенденция к наибольшей концентрации в них таких металлов, как Zn, Pb, Ni, V, Mo при частичном выносе на отдельных участках Mn, Co, Ba, Ti и гумусового вещества. В Поволжье геохимию почв наиболее детально изучали Н.С. Касимов с соавторами, В.П. и А.В. Учватовы, Н.М. Матвеев, В.А. Павольский, Н.В.Прохорова и др. По их данным, выше кларковых концентраций в почвах сельскохозяйственных ландшафтов содержатся Cu, Zn, Co и Rb. В Белоруссии, по данным К.И. и В.К. Лукашевых, Н.Н. Петухова, В.Б. Кадецкого, в аналогичных почвах наблюдается наибольшая концентрация V, Cr, Co, Ni, Cu, Pb, Mn. Число примеров, подтверждающих повсеместное загрязнение почв сельскохозяйственных ландшафтов (и в первую очередь их пахотных горизонтов) тяжелыми металлами можно продолжать довольно долго. Эти данные подтверждают тезис о всеобщей металлизации биосферы. Следует отметить, что в разных регионах к основным загрязняющим веществам относятся практически одни и те же металлы, чаще и в больших количествах используемые в хозяйственной деятельности. Рассматриваемое явление описывается законом об ассоциациях химических элементов, образующих региональные техногенные геохимические аномалии. В целом техногенное загрязнение сельскохозяйственных угодий различных территорий имеет несравненно больше общего, чем отдельные отклонения от установленной закономерности. Однако острота проблемы техногенного загрязнения пашен тяжелыми металлами в различных регионах меняется в основном из-за административных способов хозяйствования. Это положение хорошо иллюстрируется рис. 1, где четко видно резкое изменение концентрации Cr, Ni, Zn на границе административного давления без изменения ландшафтно-геохимической ситуации. В пределах практически всех промышленных развитых регионов с уже повышенной концентрацией в почвах целого ряда химических элементов есть еще и небольшие районы, в пределах которых содержание отдельных (приоритетных) загрязняющих веществ в почвах отличается особо высокой концентрацией. Автору пришлось изучать так называемые почвы вблизи отстойника химического комбината, где содержание Pb и Zn на отдельных участках в 1000 раз превышало среднее значение для почв. Практически это были довольно богатые техногенные полиметаллические руды. В отдельных районах Краснодарского края содержание Zn в почвах приближается к значениям, опасным для человека и отрицательно влияющим на урожайность. Таким образом, в данном случае можно говорить о приоритетном загрязнении почв региона цинком. В других регионах в число приоритетных загрязнителей могут входить другие элементы; например, в Ростовской области и на Черноморском побережье к ним часто относится свинец. n  -10-3% Ростовская область Краснодарский край  Рис. 2. Геохимические профили на административных границах сопряженных территорий.Рассмотрим, как нарушается безопасность жизнедеятельности в результате техногенного изменения природных концентраций веществ в почвах? Повышение концентрации определенных, рудных химических элементов, т.е. металлов в почвах, приводит к повышению концентрации этих же веществ в произрастающих на них растениях (на этом явлении основаны биохимические методы поиска руд, не выходящих на поверхность). Тяжелые металлы, накопившиеся в почвах и перешедшие в растения, по трофическим цепям попадают в организм людей, вызывая многочисленные заболевания, резко сокращая продолжительность жизни, сказываясь на состоянии потомства, а в целом – на безопасность жизнедеятельности. С внесением удобрений в почвах также существенно концентрации азота, калия и фосфора. Избыток азота приводит к увеличению в продуктах сельского хозяйства нитратов, которые в организме человека частично трансформируются в нитраты, вызывая затруднения в транспортировке по кровеносной системе, отравления, а в отдельных случаях приводят к смерти. Избыток фосфора нарушает в организме всасывание Mg и Fe, что также служит причиной заболеваний, как и избыток калия. Из-за расширяющего применения в сельском хозяйстве пестицидов в почвах накапливается значительное количество ядохимикатов. При этом наиболее стойкие соединения сохраняются до 10 лет. Через 2…3 года после их применения в гумусовом горизонте почв сохраняется более 50% ДДТ и ему подобных соединений. Поступая сначала из почв в растения, а затем, попадая с продуктами питания в организм человека, они практически всегда вызывают отравления, а часто – опаснейшие заболевания внутренних органов. Некоторые биоциды воздействуют на генетический аппарат людей сильнее, чем радиация. Таким образом, научно необоснованное применение удобрений и ядохимикатов может существенно уменьшить безопасность жизнедеятельности. Этот процесс происходит и в удалении от районов применения рассмотренных веществ – везде, где используются выращенные таким образом сельскохозяйственные продукты. Избежать подобного воздействия на безопасность жизнедеятельности можно за счет усиления контроля за качеством сельскохозяйственной продукции. Особо следует выделить все возрастающее техногенное загрязнение почв нефтепродуктами. На долю России приходиться 12% мировых запасов нефти и около 10% мировой добычи. При этом 40% добытой нефти экспортируется по нефтепроводам, протяженность которых в России составляет сотни тысяч километров. Ежегодно из-за прорывов в почвы вытекают миллионы тонн нефти. Уже через 2 дня после поражения нефтепродуктами начинает увядать растительность. Период восстановления растительного покрова после загрязнения нефтепродуктами составляет в Северных районах (откуда перекачивается значительное количество нефти) 10…15 лет. В этих условиях при попадании на 1 м2 почв 12л нефти биомасса растений через 3 года уменьшается на 74%. После разлива в масштабе 25 л / м2 уничтожается 90% всей биомассы, включая леса. Таким образом, любое техногенное повышение концентрации химических элементов (их соединений) в почвах (по сравнению с природными содержанием) приводит к поступлению этих веществ в различные растительные и животные организмы, в том числе в сельскохозяйственные культуры, а затем, с продуктами питания – в организм человека, вызывая опаснейшие заболевания и даже воздействуют на генетический аппарат. В итоге происходит явное нарушение безопасности жизнедеятельности. Высокие концентрации ряда химических элементов в почвах вызывают болезни и уничтожение ряда почвенных организмов и растений, произрастающих на этих почвах. Всем известно исчезновение после применения удобрений и ядохимикатов на ряде пахотных земель червей, улучшающих структуру почв. Вместе с ними пропали и многие другие организмы, включая микроорганизмы. А ведь почва – это биокосная система, в которой неживое (косное) вещество и живые организмы тесно связаны и взаимообусловлены. Следовательно, рассмотренные техногенные процессы видоизменяют почву, а также многие ее свойства. Одним из важнейших ее свойств является естественное плодородие (Пе), которое несколько упрощенно можно рассматривать, как естественные возможности почв продуцировать биомассу. При достаточно высоких концентрациях в почвах ряда соединений многие растения погибают вообще, а другие видоизменяются. Это хорошо наблюдалось в пойме реке С.Донец, вблизи упоминавшихся отстойников с высоким содержанием Pb и Zn. По данным многих исследователей, даже при значительно меньших концентрациях металлов растения хуже развиваются, уменьшается урожайность, т.е. происходит уменьшение естественного плодородия (Пе). Для его увеличения производятся специальные, часто дорогостоящие техногенные мероприятия, создающие искусственное плодородие составляют плодородие экономическое (Пэ): Пэ = Пе + Пи. По мнению ряда ученых (С.Н. Бобылева, А.Ш. Ходжаева и др.), существует объективный природный передел естественного плодородия – так называемый экологический порог, при приближении к нему невозможно увеличить экономическое плодородие. Как видно из рис. 2, рост Пи (за счет удобрений, пестицидов, техники) приводит к увеличению Пэ только на определенном промежутке времени (t).  Рис. 3. Схема развития плодородия После уменьшения естественного плодородия ниже уровня экологического порога экономическое плодородие снижается, несмотря на резкое увеличение затрат на создание искусственного плодородия. Так, в СССР валовые сборы зерна за 11 лет (1979-1989 гг.) не достигли урожаев 1973 и 1978 гг. (Падение производства зерна продолжалось и после 1991 г., однако в 90-е годы в сельском хозяйстве резко сократилось использование средств производства и начали действовать другие факторы, не позволяющие объективно оценивать изменения плодородия почв.) При этом среднегодовые капитальные вложения в увеличение искусственного плодородия в 80-е годы возросли на 40% по сравнению с их объемом в 70-е годы. Можно считать, что необоснованная вера в возможности техники, удобрений и пестицидов бесконечно повышать плодородие существенно подрывает безопасность жизнедеятельности. Существенное техногенное увеличение содержаний, а почвах ряда веществ оказывает и прямое воздействие на здоровье человека. Ядохимикаты, тяжелые металлы, удобрения в виде мельчайших пылевидных частиц попадают (в основном при дыхании) непосредственно из почв в организм людей, минуя растения. В этом случае поллютанты вызывают все те же заболевания, что и при попадании через продукты питания, но скорее. Этому особенно способствует засоление почв, в верхнем горизонте которых вместе с солями накапливаются остальные загрязняющие вещества, легко поднимаемые в воздух даже при незначительном ветре. Следовательно, в районах внесения в почвы ядохимикатов, удобрений, тяжелых металлов и т.п. веществ создается наиболее неблагоприятная обстановка для безопасности жизнедеятельности. Эти вещества непосредственно воздействуют на людей (правда, обычно в меньшей мере) и в зонах прямого переноса их от мест внесения в почвы. Такой перенос обычно осуществляется в атмосфере и гидросфере. Изменение в почвах концентрации ряда соединений связанно не только с их скоплением, но и с техногенным выносом. Кратко рассмотрим результаты этого довольно распространенного процесса на примере гумусового вещества – сложного комплекса органических соединений, в значительной мере определяющих плодородие почв. Бесхозяйственное отношение к земле, неправильная обработка почв, их чрезмерная «химизация» привели к тому, что за последние 30…40 лет богатые черноземы Русской равнины потеряли треть своего гумуса, их плодородный слой уменьшился на 10…15 см. Допущенное за последние десятилетия суммарное снижение естественного плодородия по ряду оценок соответствует недобору зерна по 10ц/га. Это пример далеко не безопасной жизнедеятельности. Под воздействием техногенеза в почвах ряда геохимического ландшафтов резко увеличилось фоновое содержание отдельных химического элементов, что привело к существенному увеличению значения АР. Он стал приближаться к АР элементов в подарок континентов. Вероятность последствия воздействия этого процесса на все живые организмы приближаются к последствиям космических катастроф, вызывавших вымирание и мутации многих живых организмов. Особо следует отметить, что почвы относятся к так называемым депонирующим средам (от слова депонировать – передавать на хранение), чем существенно отличаются от воздушной и водной частей геохимических ландшафтов, в которых поллютанты так долго не находятся. Загрязняющие вещества, попавшие в почву, могут сохраняться в ней десятилетиями (возможно и столетиями), постепенно поступая в воздух, воды, живое вещество. Поэтому для безопасности жизнедеятельности следует уделять особое внимание всем мероприятиям, позволяющим уменьшать изменение концентраций различных веществ в почвах по сравнению с их природным содержанием. В последнее время в почвах техногенных и даже природных, биогенных ландшафтов все с больших количествах стали попадать соединения, не имеющие природных аналогов. Часто они практически не разлагаются почвенными организмами. Все последствия этого явления и его влияния на безопасность жизнедеятельности пока даже трудно предсказать. 5. Изменение концентрации веществ в живых организмах и продуктах питания Рассмотренные изменения концентраций ряда веществ в почвах, атмосферном воздухе и в водах привели к изменению концентрации веществ в растительных и животных организмах и, следовательно, в продуктах питания. Следует сразу же отметить, что между содержанием какого-либо элемента в среде обитания (произрастания) организма и содержанием этого же элемента в самом организме нет прямой пропорциональной зависимости. Изучение особенностей накопления химических элементов организмами позволило выделить (В.А. Алексеенко, 1969-2000) ряд основных факторов, определяющих концентрацию химических элементов в организмах. Несколько условно эти факторы объединены в три большие группы: 1) внутренние биохимические, определяемые биологическими особенностями конкретного вида организмов; 2) внешние ландшафтно-геохимические, определяемые условиями среды обитания (произрастания) организмов; 3) внутренние кристаллохимические, определяемые свойствами ионов, входящих в состав организмов. Сочетанием различных факторов всех трех групп в каждом конкретном случае и определяется содержание химических элементов, составляющих организм. Отметим только, что рассмотренное техногенное изменение условий в среде обитания и развитие генной инженерии (1-я группа факторов) приводят к отклонению химического состава организмов от их обычного природного состава. В результате изменяется концентрация элементов в продуктах питания, приготавливаемых из этих организмов, что существенно влияет на здоровье человека, а следовательно, и на безопасность жизнедеятельности. Следует отметить, что на людей могут негативно воздействовать избыток и недостаток элементов продуктах питания. Для безопасности жизнедеятельности зачастую решающими оказываются не отдельные элементы, а их определенные соединения. Биологи обычно подразделяют все элементы на макроэлементы (широко распространенные) и микроэлементы (встречающиеся в очень низких концентрациях). Рассмотрим потребность в них для нормальной жизнедеятельности. Макроэлементы. К ним в первую очередь относятся Са, Р, Мg, Na, К, CI, S. Дневная потребность взрослого человека в кальции 800 мг, в фосфоре — 1200 мг, в магнии — 400 мг, в натрии — 0,8 г, в калии — 250 )...5000 мг, в хлоре — 2 г, в сере — 1 г. В зонах антропогенного загрязнения, а также при неправильном использовании удобрений содержание тяжелых металлов в выращенных сельхозпродуктах намного выше указанного Так, в пойме р. Северский Донец на огородах вблизи отстойника химического комбината среднее содержание цинка в помидорах составляло 300 мг/кг при максимальном 400 мг/кг; для картофеля эти значения соответственно 108 и 150 мг/кг, а для ячменя —320 и 600 мг/кг. Таким образом, техногенное изменение геохимических особенностей среды, окружающей и питающей живое вещество, воздействует на химический состав животных и растительных организмов. Оптимальными для безопасной жизнедеятельности являютсясодержания химических элементов в организмах (особенно используемыхдля изготовления продуктов питания), соразмерные со средними природными содержаниями в соответствующих растительных или животных организмах. Изложенный материал позволяет считать следующее: 1. Последствия научно-технического прогресса не всегда играют положительную роль в изменении безопасности жизнедеятельности, особенно тогда, когда в результате техногенеза изменяется концентрация химических элементов в почвах, воздухе, водах. 2. В подавляющем большинстве случаев оптимальными концентрациями химических элементов в окружающей среде являются их средние природные содержания. 3. Наибольшая скорость ухудшения здоровья, а следовательно, и безопасности жизнедеятельности наблюдается при техногенном изменении геохимических особенностей атмосферы и гидросферы. Однако наиболее продолжительным негативным воздействием на безопасность жизнедеятельности отличаются техногенно загрязненные почвы, представляющие собой своеобразную депонирующую среду 4. Кроме непосредственного воздействия на человека, загрязненные воздух, вода и почвы оказывают отрицательное влияние на растительные и животные организмы, являющиеся либо продуктами питания, либо сырьем для их изготовления, тем самым, подрывая безопасность жизнедеятельности. Контрольные вопросы Перечислите потенциально опасные предприятия Ставропольского края с точки зрения экологического загрязнения. Перечислите причины загрязнения атмосферы при авариях на промышленных предприятиях Назовите основные загрязнители атмосферы. Назовите основные загрязнители почвы. Назовите основные загрязнители гидросферы. Назовите основные загрязнители биосферы. Литература Абдуллаев З. Экологическое отношение и экологическое сознание. //Философские науки.-1991, N2. Залыгин С. Экология и культура. //Новый мир.-1992, N9. Петрицкий В.А. Экологизация морали и этика. //Философские науки.-1990, N5. Рычкова Г.Б. Проблема выживания. //Педагогика.-1992, N7-8. Суравегина И.Т. Методическая система экологического образования. //Советская педагогика.-1988, N9. Чумаков А.Н. К проблемам глобалистики. //Философские науки.-1991, N12. ТЕМА 6. АВАРИИ С ВЫБРОСОМ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ План |