2.2. Классификация загрязнителей и источников загрязнения
Загрязнители и источники загрязнения очень разнообразны. Поэтому они классифицируются по многим признакам.
1) Выделяют первичные и вторичные загрязнители.
Первичный загрязнитель выбрасывается в окружающую среду непосредственно из источника загрязнения.
Вторичный загрязнитель возникает в результате химических реакций между первичными загрязнителями и природными агентами или в ходе разложения первичного загрязнителя.
В то же время природные источники образуют глобальные загрязнения, при которых концентрации вредных веществ очень малы.
Например, первичный загрязнитель диоксид серы SО2, реагируя с водой, образует сернистую кислоту HSО3, которая затем превращается в серную кислоту H2SО4
Превращения идут по уравнениям:
Сернистая и серная кислоты являются в данном случае вторичными загрязнителями.
2) По своей природе загрязнители классифицируются как биологические, энергетические и химические (рис. 2.2):
— биологические: проникновение в эксплуатируемые экосистемы или технологические устройства чуждых им животных и растений, клонирование биоматериала искусственного оплодотворения, биологическое оружие и др.;
— физические: повышенные уровни вибрационных, шумовых, тепловых, электромагнитных, ионизирующих и иных излучений;
— химические: увеличение числа и количества химических компонентов в среде и др.
3) Загрязнители удобно классифицировать по материальным и энергетическим показателям на 2 группы:
— ингредиентные загрязнители, включающие продукты сгорания различных видов топлива, бытовые стоки и мусор, химические вещества, биологические препараты, пыли, аэрозоли и др.;
— параметрические загрязнители: вибрация, шум, тепло, радиация, электромагнитные излучения и др.
Рис. 2.2. Классификация загрязнителей
4. По режиму эмиссии загрязнители можно разделить на 2 группы:
— обычные, характерные для нормальной деятельности предприятия или другого источника загрязнения;
— аварийные (залповые), характерные для экстремальных и чрезвычайных обстоятельств, возникающие в результате тех или иных отклонений от нормальных условий деятельности.
5. По загрязняемой среде различают загрязнители, характерные для воздуха, воды, почвы, космоса, продуктов питания, предметов потребления.
В соответствии с приведенной классификацией загрязнителями среды обитания могут быть и аварийно-химически-опасные вещества – АХОВ.
Это новое название присвоено группе опасных химических веществ, которые раньше в ГО назывались СДЯВ (сильно действующие ядовитые вещества). В России в настоящее время насчитывается более 3 тыс. объектов, на которых используются АХОВ в количествах, представляющих опасность для производственного персонала этих объектов и проживающего вблизи них населения при возникновении ЧС.
АХОВ – это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе, при разливе которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (по определению ГОСТ Р 22.9.05-95).
В настоящее время перечень АХОВ насчитывает около 20 веществ (табл. 2.1).
Источники загрязнения классифицируются по следующим признакам:
1) по происхождению источники загрязнения можно разделить на естественные (природные), техногенные и антропогенные.
Естественное загрязнение не связано с человеческой деятельностью и возникает в результате природных процессов. Например, при извержении вулканов выбрасывается большое количество газов и пыли; при высокой солнечной активности на Земле отмечаются повышенные уровни электромагнитных излучений.
Техногенные источники загрязнения – это созданные человеком объекты различного назначения (заводы, фабрики, машины). Наибольший вред биосфере приносят техногенные загрязнения, которые обусловлены несовершенством технологических процессов, организационно-технических решений.
КАЧЕСТВО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Классификация и формы загрязнения (загрязнителей) окружающей среды
Загрязнение окружающей среды есть внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, их ассимиляцию, поток энергии, вследствие чего снижается продуктивность данной системы или она разрушается.
Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в предельных количествах, больших обычной концентрации, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) является основным показателем, характеризующим воздействие загрязняющих веществ на окружающую природную среду. С позиции экологии ПДК конкретного вещества представляют собой верхние пределы лимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), при которых их содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.
Ингредиенты загрязнения — это химические соединения, особенно металлы и их оксиды, токсичные вещества, аэрозоли. Поданным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в практике в настоящее время используется до 500 тыс. химических соединений, при этом около 40 тыс. из них обладают вредными для живых организмов свойствами, а 12 тыс. — токсичны.
Непосредственными объектами загрязнения (акцепторами загрязняющих веществ) служат основные компоненты экотона — атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения являются составляющие биоценоза — растения, животные, микроорганизмы.
Наиболее распространенные загрязнители — зола и пыль различного состава, оксиды цветных и черных металлов, соединения серы, азота, фтора, хлора, радиоактивные газы, аэрозоли и т.п. Наибольшая доля загрязнения атмосферного воздуха приходится на оксиды углерода — около 200 млн т в год, пыль — около 250 млн т в год, золу — около 120 млн т в год, углеводороды — около 50 млн т в год. Прогрессирует насыщение биосферы тяжелыми металлами — ртуть, гелий, германий, цинк, свинец и т.д. Заметим, что при сжигании топлива, особенно угля, с золой и отходящими газами в окружающую среду поступает больше, чем добывается их из недр: магния — в 1,5 раза, молибдена — в 3 раза, мышьяка — в 7 раз, урана и титана — в 10 раз, алюминия, йода, кобальта — в 15 раз, ртути — в 50 раз, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония — в сотни раз, гелия и германия — в тысячи раз, иттрия — в десятки тысяч раз.
Примерное соотношение вредных выбросов, произведенных разными странами, приведено на рис. 2.1.
Возможные формы загрязнения окружающей среды приведены на рис. 2.2.
Рис. 2.1. Примерное соотношение вредных выбросов, произведенных разными странами
Загрязнения окружающей среды подразделяются на природные, вызванные какими-либо естественными явлениями, обычно катастрофическими (наводнения, извержения вулканов, селевые потоки и т.п.), и антропогенные, возникающие в результате человеческой деятельности.
Среди антропогенных выделяют следующие загрязнения:
О биологическое — случайное или в результате деятельности человека;
о микробиологическое (микробное) — появление необычно большого количества микробов, связанное с массовым их распространением на антропогенных субстратах или средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека;
О механическое — засорение среды агентами, оказывающими механическое воздействие без физико-химических последствий;
О химическое — изменение естественных химических свойств среды, в результате которого изменяется (повышается или понижается) среднемноголетнее содержание каких-либо веществ за рассматриваемый период времени или в среду проникают вещества, нормально отсутствующие в ней или находящиеся в концентрациях, превышающих ПДК;
О физическое — изменение естественного физического состояния среды. Выделяют изменения:
О тепловое (термальное), возникающее в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, воды и отходящих газов;
О световое — нарушение естественной освещенности местности в результате воздействия искусственных источников света, приводящее к аномалиям в жизни растений и животных;
О шумовое, образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня;
О электромагнитное, появляющееся в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах;
О радиоактивное, связанное с повышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.
Антропогенные источники загрязнения весьма разнообразны. Среди них не только промышленные предприятия и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, непременно вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от вредителей, болезней, сорняков.
Рис. 2.2. Возможные формы загрязнения (загрязнителей) окружающей среды
Промышленные выбросы в окружающую среду подразделяют на первичные и вторичные:
О первичные — выбросы, непосредственно поступающие в окружающую среду от тех или иных источников;
О вторичные — продукты образования первичных выбросов, могут быть более токсичными и опасными, чем первичные. Типичное превращение некоторых веществ — их фотохимическое окисление.
На промышленных предприятиях загрязняющие природную среду вещества подразделяются на четыре класса в зависимости от показателя токсичности: чрезвычайно опасные; высокоопасные; опасные; умеренно опасные с ЛК50 в пределах 5—50 мг/л.
Загрязняющие природную среду вещества подразделяются по их агрегатному состоянию также на четыре класса: твердые, жидкие, газообразные и смешанные.
Промышленные выбросы в окружающую среду могут классифицироваться и по другим признакам:
Виды загрязнителей окружающей среды: гидросферы, атмосферы, литосферы
Природа и человек — одно целое. Еще с детства каждого приучают к единению. Но каждый год приводится ужасающая статистика, отражающая сведения об экологической обстановке в окружающей среде. Научно-технический прогресс призван создать нормальные условия для существования человека, охранных действий для спасения природы. Для разработки плана по спасению планеты Земля изучаются виды загрязнений и их происхождение. Они имеют несколько классификаций, на которые опираются ученые.
Виды загрязнения окружающей среды
Загрязнение окружающей среды — это качественное изменение, ставшее причиной неблагоприятных факторов. Определение уровня идет на основе усредненных данных, собранных за прошедшие десятилетия.
Выделяется 2 категории:
- Природное (естественное).
Происходит из-за естественных процессов. К нему относятся вулканическая активность, выброс пепла, эрозия земной коры, пожары, смерчи и другие стихийные бедствия. - Антропогенное.
Случившееся по вине людей. Выделяются: физическое, механическое, биологическое, геологическое, химическое воздействие.
Механическое загрязнение
Вызывается материальным влиянием на природу вокруг людей, при этом исключены химико-физические воздействия. Яркий пример для этой категории — свалка строительных отходов или выброс пыли в атмосферу. Второй, характерный для данного вида воздействия пример — загрязнение гидросферы. Действия человека наносят значительный урон экологической обстановке. Восстановление влечет финансовые потери.
Физические
Этот вид затрагивает многие стороны физических процессов. Поэтому выделяются отдельные подвиды:
Тепловое
Под этим видом подразумевают воздействие на естественную природу путем выброса газообразных или жидких веществ в охлажденном или, наоборот, нагретом состоянии. Окружающей среде наносится урон, влияющий на биологическую сторону жизненных процессов.
Сброс теплой воды от энергоустановок сбивает нормальный ритм жизни рыб, влияет на разрастание числа бактерий, патогенных микроорганизмов. Строительные работы, прокладывание труб для обеспечения водоснабжения повышает температуру почвы. Это стимулирует разрастание микроорганизмов, влияющих на образование ржавчины.
Шумовое
Этот вид вызван превышением уровня естественного шума. Превышение происходит по причине механических колебаний упругих тел. Адаптация живых организмов к шуму невозможна. Главные источники — транспортные средства и другие средства передвижения, предприятия, фабрики, заводы, бытовая техника.
Особенность шума состоит в непостоянстве и невозможности накапливания. Также у него нет возможности перемещаться. При этом он неблагоприятно влияет на жизнь человека, причиняя ему вред. В последние годы шум является достаточно серьезной проблемой, а медики даже ввели в обиход новый термин – шумовая болезнь. Этот недуг сопровождается нарушением работы нервной системы под воздействием слишком громких звуков.
Электромагнитное
Эта разновидность вызывает нарушение электромагнитных импульсов в окружающей природе. Его вызывают линии электропередач, теле- и радиоцентры. Происходит негативное влияние на человека: на метаболизм, на процесс кроветворения, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение работы органов зрения.
Световое
Это явление возникает в тот момент, когда искусственно созданный свет не падает вниз, где он нужен, а направляется вверх, рассеиваясь в небе. При этом нарушается естественное освещение. Защитники природы называют этот вид загрязнения “гибель ночи”. Его влияние нарушает естественные ритмы жизни живых существ.
Радиоактивное
Происходит по вине возрастания уровня радиационного фона по сравнению с усредненными данными. Радиация относится к виду воздействия, представляющему угрозу для людей и животных. Биосфера и живые организмы накапливают в себе вредные, а иногда даже агрессивные вещества. Влияние идет на клеточном уровне, что ведёт к снижению уровня фертильности, увеличению заболеваемости.
Химическое
Это экологическая проблема современности, характеризующаяся нарушением естественных химических параметров окружающей природы. Возникает из-за выбросов от заводов и фабрик, транспортных средств, развития сельского хозяйства.
Химическое заражение влияет на всю биосферу:
- загрязнение атмосферного воздуха — характеризуется ухудшением состояния воздуха;
- наполнение продуктов питания химикатами;
- засорение гидросферы — подземных, поверхностных источников. В итоге такая вода проникает в общественные в водопроводы, используется для питья;
- загрязнение литосферы – в период обработки грунта агрохимией.
Некоторые химические вещества могут негативно влиять на природу, разрушая отдельные части биосферы. Они накапливаются, а период распада занимает столетия. Такой вид воздействия способен вызвать даже гибель планеты.
Биологическое загрязнение
Биологические загрязнения разделяются на 2 вида:
- Бактериальное.
Заражение среды патогенными микроорганизмами, вызывающими развитие болезней. Источниками являются плохо продезинфицированные канализационные сточные воды.
- Органическое.
Заражение компонентами, склонными к процессу брожения. Например, пищевые отходы, отходы целлюлозно-бумажных производств.
Для человека этот вид считается одним из опасных, потому что появляется множество возбудителей инфекционных заболеваний.
Виды загрязнений по масштабам воздействия
Варианты загрязнения окружающей среды различаются по масштабам воздействия. Несмотря на разницу они влияют друг на друга. Влияние идет от меньшего к большему. Если на одном из этапов природа загрязняется быстрее, чем очищается, то происходит переход на следующую ступень. Разделение свидетельствует об ограниченности ресурсов и о возможных пределах естественного восстановления.
Глобальное загрязнение
Данный вид захватывает значительную область, может стать причиной гибели живых существ. К категории глобальных относятся разрушение озонового слоя, кислотные дожди, парниковый эффект, повышение уровня радиации, загрязнение Мирового океана.
Для глобального масштаба очень важно время за которое загрязняется природа, а затем очищается.
Региональное
Данный вид гораздо меньше по площади распространения. Затрагиваются отдельные части континентов, стран, бассейны отдельных рек, морей.
Локальные
Местное, которое затрагивает небольшие районы. Они вызываются точечными источниками: свалками, фермами, складами химических веществ и соединений, выхлопами от автомобилей.
Если локальные источники объединить по районам, то можно судить уже о перерастании в региональный масштаб.
Виды загрязнений по месту воздействия на окружающую среду
Под словосочетанием “окружающая среда” имеют в виду природные условия и экологическая обстановка. В состав окружающей природы входят:
- атмосфера — газовая оболочка;
- гидросфера — водная оболочка;
- литосфера — земная кора.
Все загрязнения по-своему воздействуют как на отдельные части биосферы, так и на вместе взятые. Влияние иногда сильно различается.
Загрязнение воды
Загрязнение водных ресурсов относится к опасным видам. Вода — источник жизни живых существ. При этом осознание этого факта не останавливает человека. Ежедневно в общественные водоемы сбрасываются промышленные отходы. Инсектициды и пестициды, которыми обрабатывают растения, проникают в подземные источники.
Разливы нефти в океанах тоже наносят ущерб водным ресурсам. Это приводит к дисбалансу. Загрязнения водоемов вызвало вымирание отдельных видов представителей флоры и фауны. Еще такая вода влияет на здоровье людей.
На планете осталось 3% незагрязненных пресных вод. Тем не менее, осознание важности ресурса не останавливает человечество. Ежедневно в разные источники попадают загрязняющие вещества. В некоторых государствах из-за этого наблюдаются вспышки холеры или диареи.
Загрязнение почвы
Загрязнение литосферы не менее важный вид. Почва относится к основным источникам для добычи еды. На ней произрастают злаковые культуры, овощи, фрукты. Не стоит недооценивать масштаб наносимого урона.
Рекомендуется особое внимание уделить антропогенному виду загрязнения земель. Проблема состоит в том, что на верхние слои земли в огромных объемах попадают токсичные соединения. В то же время в глубины зарывается не только бытовой, но и радиоактивный мусор. Отходы от предприятий, добыча полезных ископаемых и массовая вырубка леса негативно воздействуют на почву.
Загрязнение атмосферы
Атмосфера — газовая оболочка Земли, обеспечивающая защитные функции для живых существ. Она удерживает тепло и влияет на рельеф. Нельзя утверждать, что до появления человека атмосфера была идеальной. Выделяется 2 вида загрязнений воздуха: антропогенное и естественное.
В воздушные массы выбрасываются вредные и агрессивные отходы с промышленных предприятий, выхлопные газы транспортных средств и другие вещества. Попавшие в атмосферу химикаты остаются и накапливаются на протяжении десятилетий и даже столетий. Выделяется несколько проблем:
- озоновые дыры;
- кислотные дожди;
- глобальное потепление.
Эти природные аномалии способны вызвать гибель Земли в целом.
С загрязнением воздуха можно связать участившиеся жалобы на астму, бронхит, онкологические заболевания легких и прочие болезни органов дыхания.
По источнику загрязнений
Безусловно, человек и его ежегодно возрастающая активность оказывают негативное влияние на природу. Однако, естественные процессы тоже загрязняют природу.
Антропогенное искусственное загрязнение
Этот вид вызван человеческим влиянием. Компоненты, загрязняющие природу, могут быть в виде твердого, жидкого или газообразного вещества. Они воздействуют сразу после попадания в одну из биосфер, либо начинают реакцию с другими компонентами.
Источниками и видами антропогенного загрязнения биосферы являются:
- переход на промышленное производство;
- создание транспортных средств;
- вырубка лесов;
- ядерные взрывы;
- строительные и ремонтные работы;
- использование взрывоопасных соединений, применяемых в период боевых действий;
- применение удобрений и пестицидов;
- раскапывание полезных ископаемых.
Бороться с таким видом довольно просто. Человек регулирует деятельность, поэтому могут быть выделены стороны, влияние которых рекомендуется сократить или приостановить для восстановления окружающей среды.
Естественное природное загрязнение
Происходит без участия человека. Воздействие оказывается на протяжении неопределенного временного промежутка. По мере завершения определенного этапа круговорота происходит полная регенерация. К источникам относятся:
- вулканическая активность;
- лесные пожары;
- песчаные бури;
- гниение органических веществ.
Спасение природы и создание нормальных для жизни условий стало одной из основных задач человечества. Каждый должен внести вклад в нейтрализацию последствий. Понимание ответственности и масштабов наносимого ущерба переносит людей на ступень ближе к поставленной задаче. Воспитание и прививание бережного отношения к окружающей среде — необходимость.
На данный момент еще нельзя говорить о глобальности проблем с экологической обстановкой. В мире сохранились районы, где нет серьезных следов антропогенного воздействия. Однако, таких районов становится меньше. В результате с ростом жизненного комфорта человек ухудшает качество собственного здоровья. Поэтому так важна охрана окружающей среды.
Вывоз и утилизация твердых коммунальных отходов (ТКО)
Способы утилизация ТБО: захоронение, компостирование, пиролиз и плазменная переработка
Что входит в состав ТКО? Морфологический состав твердых бытовых отходов
Как рассчитать среднюю плотность ТКО?
Чем отличаются твердые бытовые отходы и твердые коммунальные отходы?
Правила сортировки твердых бытовых отходов
Появилась новая строка в квитанции – обращение с ТКО
Что такое твердые промышленные отходы, их классификация и способы утилизации
Утилизация жидких и твердых отходов
Вывоз ТБО из многоквартирных домов – это коммунальная или жилищная услуга?
Виды загрязнения окружающей среды. Классификация
На всех этапах развития люди имели тесную связь с окружающей средой. По мере возникновения и образования индустриального общества проблемой современного мира становится загрязнение природы. Виды загрязнения окружающей среды разнообразны.
Рассмотрим основные из них.
Шумовое загрязнение
Загрязнение шумового характера является одной из самых распространенных проблем современности. Ежегодно происходит возрастание уровня шума, в особенности в крупных городах. В основном, это связано с увеличением числа транспортных средств.
Загрязнение такого вида сильно негативно влияет на работоспособность человека, а также приводит к развитию различных заболеваний (в основном, к глухоте).
Подробная статья о шумовом загрязнении и его источниках.
Радиоактивное загрязнение
Загрязнение радиоактивного характера представляет собой загрязнение природы химическими элементами синтетического или природного происхождения. Такое загрязнение может случиться по причине аварии на атомной электростанции или из-за испытаний ядерного оружия.
Загрязнение такого вида имеет очень серьезные последствия. Наносится сильный урон биосфере. Накапливаясь в организме, вредные радиоактивные вещества, приводят к различным болезням (в том числе, смертельным), а также уменьшают способность к размножению.
Биологическое загрязнение
Загрязнение биологического характера происходит из-за воздействия антропогенного характера на окружающую среду. В биосферу происходит попадание бактерий и вирусов, ухудшающих состояние экосистем, оказывающих негативное влияние на растения и животных. Основными источниками загрязнения этого вида являются:
- Пищевые заводы;
- Промышленные сточные воды;
- Канализации;
- Свалки мусора;
- Кладбища.
Биологические вирусы приводят к различным болезням, в том числе с летальным исходом.
Химическое загрязнение
Загрязнение химического характера представляет собой поступающие в окружающую среду загрязнители в виде хим. веществ. Выделяют следующие виды такого загрязнения:
- Первичное – представляет собой образование вредных хим. соединений при естественных, антропогенных и природно-антропогенных процессах;
- Вторичное – представляет собой образование вредных хим. соединений во время искусственного синтеза.
Такое загрязнение наносит сильный вред людям, растениям и животным.
Подробная статья о химическом загрязнении и как с ним бороться
Антропогенное загрязнение
Загрязнение антропогенного характера представляет собой загрязнение окружающей среды, вызываемое человеческой деятельностью. Сущность такого загрязнения состоит в потреблении людьми в процессе их жизнедеятельности первичной биологической продукции в целях выживания. Последствиями антропогенного загрязнения является образование первичных и вторичных отходов.
В классификацию загрязнений антропогенного характера включаются:
- Биологическое;
- Химическое;
- Радиоактивное;
- Шумовое;
- Физическое.
Подробная статья об антропогенном загрязнении также доступна на нашем сайте.
Физическое загрязнение
Загрязнение физического характера (по-другому, параметрического) связано с отклонением от установленной нормы волновых, физических, радиационных и температурно-энергетических параметров окружающей среды. В этот вид загрязнения входят такие подвиды, как:
- Тепловое;
- Световое;
- Радиоактивное;
- Радиационное;
- Шумовое;
- Электромагнитное.
Световое загрязнение
Загрязнение светового характера представляет собой подвид физического загрязнения, которое нарушает естественную освещенность местности из-за воздействия источников света искусственного характера. Оно может привести к аномалиям животных и растений. Источниками загрязнения такого вида являются:
- Промышленные комплексы;
- Крупные мегаполисы;
- Освещение на улицах;
- Прожекторы.
Световое загрязнение оказывает негативное влияние на цикл роста большинства растений. У человека могут возникнуть отклонения в гормональном балансе.
Тепловое загрязнение
Загрязнение теплового характера представляет собой выброс в воду и в атмосферу тепла, вызванный техногенной деятельностью людей. Оно является одной из причин глобального потепления. Источниками такого вида загрязнения являются:
- Естественного характера – бури, пожары, вулканы;
- Антропогенного характера – транспортные средства, теплоэлектростанции, переработка нефти, атомные станции.
Из-за теплового загрязнения создаются тепловые острова. Это становится причиной изменения микроклимата, а также усложнения механизма переноса загрязнений.
Радиационное загрязнение
Загрязнение радиационного характера представляет собой один из самых опасных подвидов физического загрязнения, который связан с влиянием на окружающую среду радиационного излучения. К нему относится:
- Непосредственно радиационное загрязнение – загрязнение природы физического характера, которое связано с воздействием излучений, бета- и альфа частиц, образовывающихся из-за распада радиационных веществ;
- Загрязнение радиационными веществами, то есть загрязнение, которое связано с превышением нормального уровня содержания радиационных элементов в окружающей среде.
Электромагнитное загрязнение
Загрязнение электромагнитного характера представляет собой распространение радиоволн за пределами выделенных специально для них диапазонов или с превышением допустимого уровня. Существуют искусственные и естественные источники излучений. Искусственные являются наиболее опасными. К ним относятся: передатчики теле- и радиостанций, линии электропередач, мед. устройства с встроенными генераторами высотных частот, электрические линии переменного тока и прочее.
Виды и формы нарушений и загрязнений природной среды
Аннотация: Загрязнением среды считается внесение в нее новых, не свойственных ей составляющих. Поступление загрязнений изменяет функционирование экосистемы: изменяются потоки энергии и вещества, продуктивность, численность популяций и др. Загрязнение может иметь механическую, физическую, химическую и биологическую природу.
Виды загрязнений окружающей среды
Механическое загрязнение — это пыль и мусор. Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров: тепловых, световых, электромагнитных, звуковых, радиационных. Тепловое загрязнение связано с промышленными выбросами теплой воды и газов. Любые звуки, генерируемые неприродными источниками, могут рассматриваться как шумовые, поскольку отсутствовали в период эволюции человека. Шумовое загрязнение сокращает продолжительность жизни на 8-12 лет. Примерами химического загрязнения являются пестициды, тяжелые металлы, разливы нефти. Биологическое загрязнение — это проникание в экосистемы чуждых им животных, растений и микроорганизмов.
Распределение нефти по поверхности водоема нарушает процессы газообмена, испарения и теплообмена воды с атмосферой. Процессы массопереноса играют важнейшую роль в распространении загрязнений: за счет испарения воды загрязняется атмосфера, переход загрязненной воды в почву или биоту вызывает их загрязнение.
В зависимости от агрегатного состояния различают твердые, жидкие и газообразные загрязнения. Например, промышленная пыль, образующаяся в результате деятельности человека, бывает бесполезной (продукты бурения, сгорания, износа, истирания) и полезной (цемент, гипс, сажа). Жидкие загрязнения — туманы, капли, разливы, конденсат. Газообразные выбросы — продукты горения, испарения, выпаривания.
В зависимости от масштабов распределения загрязнений выделяют глобальные (биосферные), региональные и локальные загрязнения. Примерами глобальных загрязнений служат загрязнение космического пространства космическим мусором, загрязнение атмосферы озоноразрушающими веществами, радиоактивное загрязнение, загрязнение Мирового океана нефтепродуктами. В современном нефтедобывающем комплексе применяется более двух тысяч разновидностей химических соединений, которые по генезису чужды естественным потокам веществ.
Влияние или воздействие предприятия на ОС происходит в результате обмена веществом и энергией с природными компонентами, когда в ОС происходят количественные и качественные изменения. При этом изменения (нарушения или загрязнения) могут превышать или не превышать предельно допустимые нормативы (ПДВ, ПДС, ПДУ). Показатели воздействия определяют их необходимую регламентацию и количественно выражаются в виде интенсивности воздействия и опасности воздействия.
Интенсивность воздействия на ОС характеризует величину нарушения или загрязнения в единицу времени: г/с, т/год, га/год. Опасность воздействия на ОС — это соотношение между реальной интенсивностью воздействия и нормативной. Если это соотношение больше единицы, то опасность техногенного воздействия существует:
При большом содержании метана в воздухе отмечается резкое падение парциального давления и содержание кислорода. В результате длительного контакта с углеводородами у рабочих развиваются вегетативные нарушения: появляется бессонница, головная боль, покраснение кожи, снижается обоняние, повышается утомляемость. Концентрация паров нефти от 100 опасна для жизни даже при вдыхании в течение 5 мин.
Прочие химические вещества-загрязнители
Оксид углерода образуется при сжигании попутных нефтяных газов (ПНГ), а также в результате дегазации нефти и пластовых вод. Опасные концентрации наступают при содержании СО в воздухе в количестве от 300 и выше. Это токсичный бесцветный газ без вкуса и запаха с плотностью по воздуху 0,967. При вдыхании воздуха, содержащего небольшое количество СО, происходит глубокое отравление организма вследствие образования стойкого соединения СО с гемоглобином крови. Высокие концентрации СО в воздухе вызывают обильное слезотечение, удушье, головокружение, боли в желудке. Смерть наступает через несколько часов после отравления от отека гортани или легких. При концентрации 0,5% СО в воздухе смерть наступает через 2-3 вдоха.
Диоксид углерода поступает в атмосферу за счет сжигания топлива, дегазации нефти и пластовых вод. Оказывает раздражающее действие при концентрации в воздухе 4-5%; при содержании в воздухе 10% происходит сильное отравление.
Сернистые соединения выделяются из сернистой нефти, природного газа, конденсата и являются токсичными веществами. При термическом воздействии на нефть сера, дегидрируя углеводороды, образует сероводород . Остаточная сера объединяет те соединения, которые при температурной обработке не вступают в реакции. Чем больше таких соединений, тем меньше вероятность образования .
Сажа — продукт неполного сгорания или термического разложения углеродистых веществ. Это тонкий черный порошок, состоящий на 89-99% из углерода, способен вопламеняться в присутствии открытого огня. При содержании сажи в воздухе более 8% ее рассматривают как взрывоопасное вещество. Истинная плотность сажи 1750-2000 . Контакты с сажей вызывают конъюнктивит.
Бензапирен и другие полициклические ароматические углеводороды содержатся в нефти и природных битумах. Это типичный химический канцероген класса опасности 1. Кристаллический бензапирен хорошо сохраняется, в растворах быстро окисляется, обладает заметной летучестью при температурах ниже точки плавления. Присутствует во всех компонентах ОПС. Может поступать через кожу и органы дыхания. » /> составляет 0,15 .
Синтетические ПАВ являются распространенным и токсичным химическим загрязнителем водоемов при бурении скважин, сборе и транспортировке нефти. ПАВ образуют стойкие пены, снижают эффективность биохимических методов очистки сточных вод, прекращают рост водорослей. Токсическое действие ПАВ проявляется при концентрациях в воде около 2,0 .
Сульфатное и хлоридное загрязнение — наиболее часто встречаемый вид химического загрязнения гидросферы нефтепромыслов. При утечках нефгти и пластовой воды выводятся из хозяйственного использования поверхностные, подземные воды и почвенный покров.
Практика геоэкологических исследований относит к наиболее опасным для биоты химическим элементам . Растения избирательно накапливают химические элементы, а затем по трофическим цепям они попадают в организм человека.
Тепловое загрязнение
В определенных условиях воздействие физических полей может оказать на здоровье людей не меньший отрицательный эффект чем химическое загрязнение ОПС. Общепризнано, что причины неустойчивости ОС кроются в масштабном использовании человеком энергии ископаемого топлива. В 70-х и 90-х гг. XX столетия мировое потребление энергии составляло, соответственно, 5 и 8 млрд т нефтяного эквивалента. В настоящее время эта цифра возросла до 13 млрд т. Суммарное техногенное поступление тепловой энергии приближается к значению 10 ТВт. Основными способами снижения теплового загрязнения ОС являются уменьшение энергопотребления, улучшение конструкции преобразователей энергии и увеличение эффективности использования солнечной энергии.
При производстве 1 электроэнергии наТЭС в атмосферу и воду поступает, соответственно, 400 и 135 ккал тепла, на АЭС — 130 и 1900 ккал. Для рассеивания тепла станции мощностью 3000 МВт требуется 1800 га водной поверхности.
Основные последствия теплового загрязнения водного объекта:
- усиливается испарение воды;
- уменьшается содержание растворенного кислорода и одновременно растет потребность в кислороде для дыхания организмов;
- происходит смена обычной водной флоры синезелеными водорослями, продукты отмирания которых токсичны.
Для экосистемы естественного водоема критической считается температура C» />. К единственному нормативу, ограничивающему тепловое загрязнение водных объектов, можно отнести требование не увеличивать среднюю температуру воды более чем на C» />.
Загрязнения и их классификация
К сожалению, загрязнение стало привычным, частовживаним словом в нашей жизни.
Загрязнение — внесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физических факторов, химических и биологических веществ, которые вредят естественным экосистемам и человеку.
Различают естественное загрязнение, возникающее в результате мощных природных процессов (извержение вулканов, лесные пожары, выветривание и т.п.) без какого-либо воздействия человека, и антропогенная, которое является результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия преобладает естественное. Различные типы загрязнения можно разделить на три основных: физическое, химическое и биологическое (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Основные типы загрязнения окружающей среды
Физическое загрязнение связано с изменениями физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. В частности, тепловое воздействие проявляется в ухудшении режима земной поверхности и условий жизни людей. Источниками теплового загрязнения в пределах городских территорий являются: подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160 °С), теплотрассы (50-150 °С), сборные коллекторы и коммуникации (35-45 °С) и т.д. К физическому загрязнению можно отнести влияние шума и электромагнитное излучение, источниками которого являются высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио — и телекоммуникационных станций, а в последнее время также некоторые бытовые электроприборы. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей наблюдается переутомление, головная боль, чувство апатии и др.
Химическое загрязнение — увеличение количества химических компонентов определенной среды, а также проникновение (введение) в него химических веществ, не свойственных ему или в концентрациях, которые превышают норму. Наиболее опасным для природных экосистем и человека является именно химическое загрязнение, которое отравляет окружающую среду различными токсикантами (аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, детергенты и др.). По подсчетам специалистов, в настоящее время в естественной среде содержится 7-8,6 млн химических веществ, причем их количество ежегодно пополняется еще на 250 тыс. новых соединений. Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых особенно опасными являются 200 (список составлен экспертами ЮНЕСКО): бензол, асбест, бензопирен, пестициды, тяжелые металлы (особенно ртуть, свинец, кадмий), разнообразные красители и пищевые приложения.
Биологическое загрязнение — случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в экосистемы не присущих им растений, животных и микроорганизмов (бактериологическое); часто оказывает негативное влияние при массовом размножении новых видов.
Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, біоконцентрати и др., то есть предприятия промышленного биосинтеза, в выбросах которого имеются живые клетки микроорганизмов. К биологическому загрязнению можно отнести чрезмерную экспансию живых организмов. Так, в городах наличие свалок, несвоевременная уборка бытовых отходов привели к значительному увеличению синантропных животных: крыс, насекомых, голубей, ворон и др.
Загрязнитель — любой физический фактор, химическое вещество или биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количестве, большем обычного, и вызывающий загрязнение среды.
Загрязнители бывают природные и антропогенные, а также первичные (непосредственно из источника загрязнения) и вторичные (вследствие разложения первичных или химических реакций). Еще выделяют загрязнители стойки (не раскладываются), которые аккумулируются в трофических цепях.
Проникновение различных загрязнителей в природную среду может иметь нежелательные последствия, в частности:
— нанесение ущерба растительности и животному миру (снижение продуктивности лесов и культурных растений, вымирание животных);
— нарушение устойчивости природных биогеоценозов;
— причинение ущерба имуществу (коррозия металлов, разрушение архитектурных сооружений и др.);
— вред здоровью человека и т.д. (табл. 2.2).
Много загрязнителей (пестициды, поліхлордифеніли, пластмассы) крайне медленно разлагаются в естественных условиях, а токсичные соединения (ртуть, свинец) вообще не обезвреживаются.
Если в 40-х годах XX в. еще доминировали натуральные продукты (хлопок, шелк, шерсть, каучук, мыло, еда практически без добавок), то в наше время в промышленно развитых странах они заменены синтетическими, которые трудно разлагаются и загрязняют окружающую среду. Это прежде всего синтетическое волокно, моющие средства (детергенты, отбеливатели), пища с добавками, минеральные удобрения, синтетический каучук и др.
Таблица 2.2. Основные загрязнители биосферы и их влияние на здоровье человека
Загрязнитель
Влияние на здоровье человека (в значительных концентрациях)
Довольно агрессивный газ соединяется с гемоглобином крови и образует карбоксигемоглобин, что может привести к (в зависимости от концентрации): ухудшение остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени; изменений в работе сердца и легких; головной боли, сонливости, нарушения дыхания и даже смерти
Раздражают слизистые оболочки глаз и ротовой полости, а также вызывают респираторные симптомы: затрудненное дыхание, кашель с выделением мокроты, одышку; хроническую обструктивную легочную недостаточность, смертность от респираторных и сердечно-сосудистых болезней
Вызывают хроническую обструктивную легочную недостаточность, усиление респираторных симптомов: кашель, головную боль, рвоту
Углеводороды (бензин, метан, пентан, гексан)
Имеют наркотическое действие, вызывают головную боль, головокружение
Вызывает раздражение глаз, носа и горла, тошноту, рак носовой полости
Вызывает головную боль, анемию, нервные расстройства, родовые дефекты, задержку развития, дебилизм
Вызывает поражение центральной и вегетативной нервной системы, печени, почек, органов пищеварения
Вызывает повреждение почек, анемию, болезни легких, высокое кровяное давление; возможны также онкологические заболевания, повреждения плода
Вызывают рак, повреждения печени, эмбрионов
Вызывают затруднение дыхания, повышают детскую смертность, при химических превращениях порождают канцерогенные соединения
Приводят к онкологических заболеваний, генетических мутаций
Твердые взвешенные частицы
Вызывают бронхиты, ослабляющие легочную функцию, вероятное сокращение средней продолжительности жизни
Понятие о загрязнениях окружающей среды, их классификация и краткая характеристика
Загрязнением окружающей среды называется поступление или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее, физических, химических, биологических и информационных агентов, приводящих к отрицательным последствиям.
Загрязнение окружающей среды может возникнуть как в результате воздействия природных, естественных факторов, так и в результате хозяйственной деятельности человека.
Естественные загрязнения возникают в результате природных катастроф: извержение вулканов, землетрясения, селевые потоки, бури, ураганы — без вмешательства человека.
Примерами антропогенного загрязнения являются аварии и катастрофы на промышленных объектах с выбросом радиоактивных, химических и биологических веществ. Однако не менее значительными и опасными являются загрязнения, связанные с обычной хозяйственной деятельностью, работой предприятий, транспорта, строительством портов, урбанизацией территорий и т.д.
В зависимости от их свойств и влияния на окружающую среду загрязнения делят на следующие группы: физические, химические, физико-химические и биологические.
Физическим загрязнением называют загрязнения, возникающие с изменением физических параметров среды: тепловых, световых, электромагнитных, акустических, радои-ационных и др.
Примером может служить тепловое загрязнение, которое является результатом повышения температуры среды в связи с промышленными выбросами теплой воды, потоков нагретого воздуха, дымов, газов. Тепловое воздействие может быть вторичным как результат изменения химического состава среды (парниковый эффект), который возникает в результате антропогенного загрязнения воздуха углекислым газом, метаном, фтор-хлоруглеродами, которые пропускают солнечные лучи, но задерживают тепловое излучение поверхности Земли, тем самым вызывая повышение температуры атмосферы.
Тепловое загрязнение водоемов приводит к последовательной смене видового состава и нарушению формирования сообществ водорослей.
Развитие промышленности приводит к акустическому загрязнению среды в виде повышения естественного уровня шума и отклонения от нормального состояния звуковых характеристик (силы звука, периодичности). Практически любые звуки, возникающие не из природных источников и к которым живые организмы не адаптированы в течение эволюции, рассматриваются как антропогенное шумовое загрязнение.
Шум как беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы отрицательно воздействует на любые живые организмы, но в наибольшей степени на человека, вызывая повышенную утомляемость, снижение умственной активности, производительности труда, вызывает соматические и психические заболевания.
Различают радиационное и радиоактивное загрязнение окружающей среды. Радиационное возникает в результате действия ионизирующей радиации (излучения), а радиоактивное — в результате превышения уровня естественного содержания радиоактивных веществ в окружающей среде. Радиационное и радиоактивное загрязнения вызывают превышение радиационного фона Земли, к которому все живые организмы адаптированы в ходе эволюции. Радиоактивное и радиационное загрязнения строго регламентируются. Превышение нормативов может вызвать серьезные изменения в окружающей среде и в организме человека. Мутагенный эффект, вызываемый радиацией, является наиболее опасным последствием этого вида загрязнения. Мутации передаются в поколениях и могут вызывать стойкие изменения в биосфере.
В эпоху научно-технического прогресса появляются новые виды загрязнений, в частности, электромагнитное. Этот вид загрязнения, возникающий в результате действия линий передач, радио, телевидения, средств коммуникаций, работы промышленных установок, вызывает изменения клеточных мембран и действует на молекулярном уровне, вызывая изменения деятельности живых организмов в целом.
Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств среды, когда содержание какого-то химического элемента или вещества превышает средние многолетние колебания. Особенно опасны выбросы промышленных предприятий, содержащие двуокись серы и продукты ее превращений, окислы азота и продукты их превращений, что ведет к выпадению кислотных дождей; значительных размеров достигают выбросы в окружающую среду серы, тяжелых металлов, особенно, ртути; летучей золы с частицами недогоревшего топлива, оксидов азота, фтористых соединений, продуктов неполного сгорания топлива. По экспертным оценкам преобладающее влияние на химическое загрязнение окружающей среды оказывает автотранспорт, самым опасным среди выбросов которого являются соединения свинца, в частности, тетраэтилсвинец, угарный газ, углеводороды.
Среди более чем 7 000 химических соединений, загрязняющих окружающую среду в результате деятельности человека, различают по действию на организм общетоксические и специфические (аллергенные, канцерогенные, мута-генные, эмбрио- и гонадотоксические и др.) вещества. Среди них выделяют как наиболее опасные семь групп веществ: двуокись азота в воздухе, бензол в воздухе, пестициды в воде, нитраты в воде, диоксины в пищевых продуктах и в почве, полихлорированные дифенины в пищевых продуктах, соляная кислота в почве.
Количество вредных веществ и их соединений постоянно растет. Отходы производства вводят в окружающую среду вещества, которые отравляют воздух, воду, почву, продукты питания. Тонкая пленка нефти от потерь при транспортировке, аварий и сбросов, содержащих нефтепродукты, покрывает водные поверхности и вызывает гибель планктона, загрязняет биогеоценозы, нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.
Биологическое загрязнение окружающей среды подразделяется на биотическое (биогенное) и микробиологическое (микробное).
К биотическому загрязнению относят распространение в окружающей среде биогенных веществ — выделений сельскохозяйственных животных с ферм и индивидуальных хозяйств, выбросов предприятий, производящих определенные виды продовольствия (мясокомбинатов, молокозаводов, пив-заводов), предприятий, производящих антибиотики, а также загрязнение трупами животных. Биотическое загрязнение может привести и зачастую приводит к нарушению процессов самоочищения воды и почвы, вторгаясь в естественный круговорот веществ.
Микробное загрязнение возникает вследствие массового размножения микроорганизмов в антропогенных субстратах или в средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека. В результате изменения субстратов ранее безвредные микроорганизмы могут приобретать патогенные свойства или способность подавлять другие микроорганизмы в сообществах.
Кроме того, все загрязнения в зависимости от масштабов, можно разделить на глобальные, региональные и локальные.
Глобальные загрязнения называют также фоново-био-сферными. Они обнаруживаются в любой точке планеты, зачастую на значительном расстоянии от источников. Чаще всего эти загрязнения являются антропогенными и связаны с глобальным влиянием человечества как экологического фактора. Например, ДДТ обнаруживается в организме пингвинов в Антарктиде, где никогда инсектицид не применялся.
Региональное загрязнение — это такое привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических и информационных агентов или превышение естественного сред-немноголетнего уровня концентраций перечисленных агентов в среде, обнаруживаемое в пределах значительных пространств, но не охватывающее всю планету.
Локальным называют загрязнение небольшого региона, как правило, вокруг населенного пункта, промышленного предприятия, автотранспортного предприятия, шахты и т.д.
В результате вывода в околоземное и космическое пространство объектов со случайными орбитами и общего засорения этого пространства космическими объектами возникает загрязнение космоса. Наблюдались случаи разрушения ядерных реакторов, находящихся на орбитах, что приводит к радиоактивному загрязнению космоса.
Различают также загрязнения оболочек биосферы — атмосферы, гидросферы, почвы, подземных вод, Мирового океана.
