Лекция 13

 

Антропогенно-техногенное загрязнение окружающей среды

 

Загрязнители – все тела, вещества, явления, процессы, которые в данном месте, но не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия.

Экологическое действие загрязняющих агентов может затрагивать либо отдельные организмы (проявляться на организменном уровне), либо популяции, биоценозы, экосистемы и даже биосф­еру в целом. Различают природное и антропогенное загрязнения. Природное загрязнение возникает в результате естествен­ных причин – извержения вулканов, землетрясений, ка­тастрофических наводнений и пожаров.

Антропогенное загрязнение – загрязнение окружающей среды, возникающее в результате хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на состав и концентрацию природных веществ в результате выбросов антропогенных загрязнителей. В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосхо­дит мощность естественных.

Загрязняющие вещества, возникшие в результате хо­зяйственной деятельности человека, и их влияние на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углеро­да, серы, азота, тяжелые металлы, различные органичес­кие вещества, искусственно созданные материалы, радио­активные элементы и многое другое.

Каждый загрязнитель оказывает определенное отрица­тельное воздействие на природу, поэтому их поступление в окружающую среду должно строго контролироваться. Законодательство устанавливает для каждого загрязняю­щего вещества предельно допустимый сброс (ПДС) и пре­дельно допустимую концентрацию (ПДК) его в природной среде.

Под загрязнением понимается привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не свойственных ей физических, химических, информационных или биологических агентов или превышение их естественной концентрации.

 

Основные источники поступления загрязняющих веществ в окружающую природную среду:

  • выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленными, энергетическими, транспортными и другими объектами; сбросы сточных вод в водные объекты;

  • поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные воды суши и моря; внесение на земную поверхность и (или) в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ вместе с удобрениями и ядохимикатами при сельскохозяйственной деятельности;

  • места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов;

  • техногенные аварии, приводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ и (или) разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т. д.

Загрязнение окружающей среды происходит в трех направлениях: загрязнение атмосферы, водного бассейна и земли. Отдельно рассматривают химическое, радиоактивное загрязнение, электромагнитное загрязнение, шумовое загрязнение, тепловое загрязнение, бактериологическое загрязнение.

За последние 100 лет мощность выбросов СО2 в атмосферу возросла в 30 раз, PВ – в 20 раз, SO2 – в 15 раз.

Только за один час автомобили мира выбрасывают в атмосферу 600 Кт СО. Техносфера ежегодно поглощает из атмосферы 6 Гт кислорода, что в 14 раз больше, чем его расходуется на дыхание живых организмов, включая человечество.

Всего 15 % горожан живет в относительно чистых районах с допустимой ПДК вредных веществ. Приблизительно 68 % всех заболеваний связано с загрязнением атмосферы. Свыше 100 городов РФ выбрасывают в атмосферу вредные вещества, превышающие ПДК в 10 раз.

Резко увеличилось влияние на атмосферу парникового эффекта (потепление климата). Усиление парникового эффекта на 50 % обусловлено ростом концентрации СО2, на 25% – фреонов и на 25 % – СН4. Эти соединения подобно стеклу пропускают лучистую энергию солнца к поверхности земли, но задерживают инфракрасное (тепловое) излучение земли, в результате чего температура поверхности земли повышается. Основной объем выбросов парниковых газов приходится на 20 стран, в том числе: на США – 17,1%, СНГ – 13,5%, Китай – 8,1%, Бразилию – 5,7%.

Если количество СО2 в атмосфере удвоится по сравнению с периодом 1955 года (что вероятно при существующей мощности выбросов СО2 к 2030-2050 гг), то средняя температура на планете увеличится на 1,5–4,5°С по сравнению с современной (15°С) и возникнет экологическая катастрофа (таяние ледников с глобальным затоплением материков планеты).

Большая угроза нависла над разрушением озонового слоя (тропосфера – 11 км плюс стратосфера – 39 км). Появились озоновые дыры над Антарктикой и Антарктидой. Основной вклад в разрушение озонового слоя производят соединения водорода, азота, хлора, фреона.

Уменьшение толщины слоя озона на 1% (средняя толщина слоя озона, приведенная к плотности воды, составляет 2,5 мм) приводит к увеличению потока губительного ультрафиолетового излучения на 2 %, а, следовательно, заболевания людей раком кожи - на 4 %. Кроме того, постоянное вымывание диоксидов серы и азота в тропосфере (серная и азотная кислоты, сульфаты и нитраты) ведет к образованию кислотных дождей. Сейчас это явление приняло широкомасштабный характер и приводит к существенному закислению природной среды. Средняя величина рН осадков над европейской территорией РФ – 4,5–5,1. В результате кислотных дождей происходит разрушение строений, окисление почвы, водоемов, исчезновение рыбы, заболевания людей, уничтожение растительности и т.д.

В целом воздействие окружающей среды на человека вызывает следующие заболевания: аллергию, бронхо-легочные заболевания, болезни почек, крови, слизистых оболочек, кожи, центральной нервной системы, гепатит, сердечно-сосудистые заболевания, потерю иммунитета, раковые болезни и т.д. Резко возросла детская смертность, больше рождается умственно-отсталых детей.

 

Таким образом, приведенные данные в области охраны окружающей среды позволяют сделать следующие выводы:

  • глобальная проблема и региональные проблемы, связанные с загрязнением атмосферы, перекрываются;

  • уровень возмущения атмосферы превышает допустимый (серьезным предупреждением всему человечеству могут служить такие факты, как уменьшение скорости поступления кислорода вследствие распада биоты суши и увеличения скорости его изъятия на хозяйственные нужды, а также рост числа заболеваний горожан из-за вдыхания ими загрязненного воздуха);

  • развитие мирового сообщества по ранее выбранному пути перспективы не имеет, т.е. необходимо как можно быстрее выбрать иной путь развития;

  • необходимо уже сейчас принимать эффективные меры, направленные на снижение уровня обратного воздействия отсроченных эффектов (изменение климата, разрушение озонового слоя).

Нам необходимо учитывать тот факт, что все мы вносим свой вклад в загрязнение атмосферы, все мы страдаем от этого, поэтому решение этой проблемы зависит от всех вместе и каждого в отдельности.

За последние годы резко ухудшилось состояние гидросферы. По гидробиологическим показателям 12% водных объектов РФ можно отнести к условно чистым (фоновым), 32% находятся в состоянии антропогенно-экологического напряжения (умеренно чистые), остальные 56% являются загрязненными.

Объем вод с различной степенью очистки, сбрасываемых в водотоки и водоемы всех видов, составляет 90% от всей забираемой воды. В Волге и других крупных реках тяжелых металлов в 100 раз больше ПДК. На побережье Балтийского моря проживает 80 млн чел. В 1986 г. в Балтику было сброшено: 940 тыс т азота; 55 тыс т фосфора; 12 тыс т цинка; 4,5 тыс т ртути; 140 т кадмия. Подсчитано: чтобы превратить Балтийское море в мертвую пустыню достаточно сбросить в его воды 200 Кт нефти (1 т нефти растекается в водоеме на поверхности, равной 12 км2). Считается, что разлитая на поверхности воды нефть (сырая) на 35 % испаряется за 1 сутки, а оставшиеся 65% за 10 лет. Вклад каждого из нас в загрязнение поверхности океана составляет около 1 т. Ежегодно в Мировой океан с поверхностным стоком попадает до 3 млн т фосфора. Ежегодная добыча соединений фосфора (в пересчете на элементарный фосфор) оценивается в 2 млн т, а это ведет к ухудшению качества воды и смене обычной флоры на сине-зеленые водоросли, которые вызывают «цветение» пресных вод и выделяют токсины, причиняющие вред здоровью человека (желудочно-кишечные болезни, гепатит, раковые заболевания). Количество раковых заболеваний резко возрастает при хлорировании пресной воды, загрязненной фенолами: хлорированная вода на                20% увеличивает риск заболевания раком мочевого пузыря и почек; на 40–50% раком желудка, кишечника и печени.

Человечество должно отказаться от идеи использования природных вод в качестве естественной крупномасштабной системы очистки сточных вод, в противном случае оно рискует остаться без резервов питьевой воды требуемого качества.

Подвижный баланс экологического равновесия не будет поддерживаться беспредельно, так как увеличивается процент распашки земель, с исчезновением животных, растений, увеличением эрозии, исчезновением ключей, ручейков, речек. Нарушается экологический процесс за счет строительства ГЭС, непродуманных мелиоративных работ в масштабах региона, страны.

В сельском хозяйстве для уничтожения вредителей полей применяют пестициды, но вредители быстро приспосабливаются к ядам. В 1965 году устойчивых к ядам насекомых в РФ было            182 вида, а в 1978 году – 364 вида. В РФ применяется примерно 500 видов пестицидов, а умеем определять ПДК только у 50. Стало ясно – мы сами при массированном отравлении среды можем больше пострадать от пестицидов, чем наши враги. В этом нас подводит экологическая неграмотность. Вредители быстро размножаются, их поколения быстро сменяют друг друга, с вредителями предстоит долгая и упорная борьба с помощью новых методов. Окружающая среда резко «загрязняется» шумами промышленных предприятий, транспортом и т.д., электромагнитными полями, отрицательно влияющими на состояние здоровья людей.

В настоящее время примерно 2% от природных богатств используется полезно, остальное – выбросы в атмосферу, водный бассейн, землю. На каждого человека в год приходится около 1,5 млн химических соединений, а чтобы определить ПДК каждого соединения, группе разных специалистов требуется несколько лет. Сама среда даже синтезирует вещества из выбросов промышленного производства.