Тема Классификация и виды загрязнения окружающей среды
 Скачать 79.5 Kb.
|
|
Тема 4. Классификация и виды загрязнения окружающей среды (физическое, химическое, биологическое, информационное). Экологические проблемы: усиление парникового эффекта, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, загрязнение природной среды токсикантами и супертоксикантами. Нормирование качества окружающей среды (ПДК, ПДУ, ПДВ и т.д.). Загрязнение окружающей среды – внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, потоки энергии и информация. Загрязнение окружающей среды может происходить как естественным, так и искусственным путем: Естественные источники загрязнения – извержение вулканов, землетрясения, смерчи, ураганы и т.д. Искусственные источники загрязнения связаны с жизнью и деятельностью человека. При этом следует иметь в виду, что в результате деятельности человека нарушается, как правило, равновесие в естественных природных циклах. Загрязнение биосферы подразделяется на локальные, региональные и глобальные: Локальные загрязнения характерны для городов, крупных промышленных предприятий, районов добычи полезных ископаемых. Региональные загрязнений охватывают значительные территории и акватории, подверженные влиянию крупных промышленных районов. Глобальные загрязнения распространяются на большие расстояния от места возникновения и оказывают неблагоприятное воздействие на крупные регионы, а иногда и на всю планету. Различные типы загрязнения подразделяются на четыре основных: химическое, физическое, биологическое, информационное. 1). Химическое загрязнение – увеличение количества химических компонентов определенной среды, проникновение (введение) в нее химических веществ в концентрациях, превышающих норму или не свойственных ей. Для природных систем и человека наиболее опасным является именно химическое загрязнение. Благодаря ему в окружающую среду попадают различные токсиканты – аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, поверхностно-активные вещества (детергенты) и др. Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых наиболее опасны 200 наименований (список составлен экспертами ЮНЕСКО): бензол, асбест, бензопирен, пестициды (ДДТ, элдрин, линдан и др.), тяжелые металлы (особенно ртуть, свинец, кадмий). Химическое загрязнение атмосферы Существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство: Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения первичных. Например, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются: а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий - 1250 млн. т. ежегодно Оксид углерода способствует созданию парникового эффекта. б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т в год). в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида на предприятиях цветной и черной металлургии, а также ТЭС - десятки миллионов тонн ежегодно. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. д) Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид - 20 млн. т в год. е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. Аэрозольное и пылевое загрязнение атмосферы. Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 км3 пылевидных частиц искусственного происхождения от ТЭС, металлургических, цементных и сажевых заводов. В их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода и оксиды тяжелых металлов. Органическая пыль, включающая ароматические углеводороды и соли кислот, образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих предприятиях. Источником пыли и ядовитых газов служат также массовые взрывные работы и производство цемента. Фотохимический туман (смог) -многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы - фотооксиданты. Смог возникает в результате фотохимических реакций при наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия - чаще в июне-сентябре и реже зимой. Смоги крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем. Химическое загрязнение воды Водоемы и водные источники загрязняются промышленностью, строительством, транспортом и бытовой деятельностью человека. Неорганическое загрязнение (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы, ионы тяжелых металлов Источники загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами - предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 12 млн.т. солей. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона
Степень токсичности (примечание): - - отсутствует + - очень слабая ++ - слабая +++ - сильная ++++ - очень сильная Органическое загрязнение (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды). Вынос в океан органического вещества оценивается в 380 млн. т/год Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. В связи с быстрыми темпами урбанизации и замедленным строительством очистных сооружений и их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами , которые являются источником брюшного тифа, дизентерии, холеры Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов. Химическое загрязнение почвы Пестициды как загрязняющий фактор. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. . Сегодня в мире на 1 га. наносится 300 кг. химических средств. Кислые атмосферные выпады на сушу (кислотные дожди) вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв, но и грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств окислов серы, азота, углерода в результате сжигания сланцев, нефти, углей, газа. Они взаимодействуют с водой и превращаются в растворы сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде "кислых дождей" на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. 2). Физическое загрязнение связано с изменением физических, энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды и подразделяется на: тепловое (термальное), возникающее в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, газов и воды; световое – нарушение естественной освещённости местности в результате воздействия искусственных источников света, приводящее к аномалиям в жизни растений и животных; шумовое, образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня; электромагнитное и СВЧ (от линии электропередачи, радио и телевидения, компьютеров, СВЧ печи), приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах; радиационное, связанное с превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в окружающей среде. 3). Биологическое загрязнение – это микробное загрязнение среды, а также преднамеренное и случайное привнесение в экологические системы чуждых им растений, животных и микроорганизмов (экзотов). Оно часто оказывает негативное влияние при массовом размножении пришлых видов (колорадский жук и элодея канадская в Европе). В ряде случаев новые виды оказываются более конкурентоспособными и начинают вытеснять местные: американская норка – европейскую, ондатра – выхухоль и др. 4). Информационное загрязнение. По воздействию на живой организм информационное загрязнение близко к биологическому. Нормирование качества окружающей природной среды Гигиеническое нормирование устанавливается из требований экологической безопасности населения. Гигиеническое нормирование – установление в законодательном порядке безвредных (безопасных) для человека уровней воздействия вредных опасных факторов окружающей среды: предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ, предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) физических и психофизических факторов, гигиенических нормативов (ГН) и др. Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. К настоящему времени известны лишь некоторые попытки учета нагрузки для растений суши и для сообществ водоемов рыбохозяйственного назначения. |