Виды загрязнений и качество окружающей среды

1.2 Виды загрязнений и качество окружающей среды

Загрязнение окружающей среды является одной из самых старых проблем, и возникла она с появлением первых поселений человека. В течение тысячелетий (до конца XVIII в.) источники загрязнения природной среды были немногочисленными и незначительными. Они носили местный характер, и их воздействие сводилось к загрязнению вод суши и грунтовых вод бактериями и способными к брожению веществами. В течение последних трех столетий в связи с ростом производительности труда и численности населения, объемов потребления природных ресурсов загрязнения увеличивались не только количественно, но и качественно. В окружающую природу поступали все новые виды химических загрязнений, в значительной степени чуждые самой природе. Наша цивилизация накапливает огромное количество отходов, которые не подвергаются биологическому разрушению (пластмассы, некоторые пестициды, радиоактивные вещества и др.). Эти вещества нарушают естественный круговорот в окружающей природе.

Загрязнение – это неблагоприятное изменение окружающей среды, приводящее к нарушениям поступающей солнечной радиации, физико-химических свойств среды и условий существования живых существ, в том числе и человека. В результате загрязнений происходят количественные и качественные изменения среды, происходит ее разрушение.

Физическое загрязнение связано с изменением физических свойств среды. Радиоактивное загрязнение характеризуется превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в окружающей среде. Оно затрагивает все сферы географической оболочки и все ее компоненты. Отрицательное воздействие этот вид загрязнений сохраняет в течение десятков, сотен и тысяч лет. В связи с этим борьба с радиоактивным загрязнением является очень сложной и не всегда успешно решаемой проблемой. Естественный радиоактивный фон формируется под влиянием воздействия космических лучей, излучения горных пород, содержащих уран, торий, радий. Естественный радиоактивный фон в разных регионах различен, он зависит от географической широты, высоты над уровнем моря, тектонического строения, литологии коренных пород и осадочных толщ. Источниками загрязнения являются также испытания атомного и водородного оружия, атомные электростанции и суда, выбросы предприятий по добыче радиоактивных веществ.

Радиоактивные элементы отличаются различными периодами полураспада, отчего и зависит степень и продолжительность их отрицательного влияния на окружающую природу (см. табл. 1).

природа геоэкология загрязнение здоровье

Таблица 1 Период полураспада некоторых радиоактивных элементов

Радиоактивные вещества мигрируют в окружающей среде, накапливаясь в организмах растений и животных, а также человека, вызывают нарушения в их функционировании, приводят к раковым заболеваниям.

Основными районами радиоактивных загрязнений в мире являются территории испытаний атомного и водородного оружия многими странами: США, Россией, Францией, Китаем (Невада, Семипалатинск, Новая Земля, острова Тихого океана и пустынные районы Китая), а также места аварий на АЭС.

Отрицательное влияние на живые организмы оказывают различные шумы, которые являются побочными продуктами технической цивилизации. Тихий шелест деревьев и трав, журчанье ручья, пение птиц благоприятно воздействуют на состояние человека (до 20 децибел). А вот шумы в более чем 80 децибел вызывают болевые ощущения в органах слуха, в 150 – вызывают усталость металлов, в 190 – выбивают заклепки из металлических конструкций. Шум уличного транспорта составляет 80 – 100 децибел, реактивного самолета при взлете – 140 децибел. Уровень уличных шумов зависит от планировки города, высоты и плотности застройки, наличия зеленых насаждений. Шумы в больших городах сокращают продолжительность жизни людей, приводят к нервному истощению, расстройствам эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шумы мешают людям работать и отдыхать, снижают производительность труда.

С целью уменьшения влияния шумов самолетов в настоящее время аэропорты выносятся за пределы городов, запрещается посадка самолетов с высокими показателями шумов, регулируется график их полетов.

Значительное влияние на живые организмы оказывают искусственные электромагнитные поля (радиопередающие устройства, линии электропередач и др.). Они отрицательно влияют на обмен микроэлементов в организмах (медь, молибден, марганец, железо), на функциональные изменения, деятельность нервной системы и половую функцию у животных и человека. У человека это проявляется в ухудшении самочувствия и аппетита, в нарушении обмена веществ, состава крови, функционировании сердечно-сосудистой системы.

Электромагнитные излучения отрицательно влияют на природу в местах концентрации высоковольтных линий электропередач, расположения электросиловых установок и т. д.

На функционирование природных систем и отдельных компонентов оказывает влияние тепловое загрязнение среды (атмосферы, воды). В результате сгорания топлива в атмосферу выделяется огромное количество тепла, что приводит к повышению температуры воздуха. Не менее 2/ энергии, содержащейся в потребляемом топливе, не используется в производстве из-за низкого КПД и рассеивается в атмосфере в виде тепла. В среднем за год в атмосферу поступает 5 • 1016 ккал технического тепла, или 0,01 ккал/см2, что составляет около 0,006 % величины солнечной радиации, поглощаемой земной поверхностью и атмосферой. Это приводит к повышению температуры у земной поверхности на 0,01 °С. В крупных промышленных городах выделяемое тепло сравнимо с поступающей солнечной радиацией. Повышение температуры воды ведет к уменьшению содержания в ней растворенного кислорода (при температуре в 30 °С в 1л воды содержится в 2 раза меньше кислорода, чем при температуре 0 °С), азота и углекислого газа. Повышение температуры водной среды приводит к деградации естественных водных комплексов, доминированию сине-зеленых водорослей, что ведет к уменьшению численности многих видов животных (см. рис.). Тепловое загрязнение достигает наибольших показателей в городах (воздух и поверхностные воды), а также в местах расположения ТЭЦ, которые сбрасывают большие объемы теплых вод. (В некоторых случаях теплые воды используются человеком для своих потребностей. Например, в Белоозерске на основе сбрасываемых теплых вод с ГРЭС организовано круглогодичное прудовое хозяйство, где выращиваются толстолобик и белый амур.)

Основными источниками химического загрязнения атмосферного воздуха являются автотранспорт и промышленность. Ежегодно в мире сжигается до 9 млрд т условного топлива, что приводит к поступлениям в воздух более 200 млн т оксидов углерода, 150 млн т оксидов серы, свыше 50 млн т оксидов азота, более 250 млн т мелкодисперсных аэрозолей. Вместе со сжиганием угля в окружающую среду поступают ртуть, мышьяк, уран, кадмий, бериллий, олово, ванадий и др. Загрязненный воздух над крупными городами летом задерживает до 20 % солнечных лучей, а зимой – до 50 %.

В мире насчитывается до 550 млн автомобилей. Один автомобиль в среднем поглощает ежегодно 4 т кислорода и выбрасывает с выхлопными газами 800 кг оксидов углерода, около 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Автомобильные выхлопные газы – это смесь примерно 200 веществ, которые загрязняют воздух, воды, почвы, растительный и животный мир.

В Беларуси более 770 тыс. земель, что прилегают к шоссейным и железным дорогам, постоянно находятся под отрицательным воздействием автомобильного транспорта. На расстоянии 100 м вдоль шоссе концентрация свинца может достигать 50–55 мг на 1 кг почвы при норме 10 мг/кг.

Загрязнителями окружающей среды являются и многие отрасли промышленности, особенно черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая. Так, состав промышленных выбросов химической промышленности очень разнообразен и включает оксид углерода, оксид азота, сернистый ангидрид, аммиак, хлористые и фтористые соединения. Наибольшей опасностью отличаются соединения серы. Во влажном воздухе сернистый ангидрид соединяется с водой и образует серную кислоту. Под влиянием сернистого газа и его производных происходит поражение верхних дыхательных путей (бронхит, бронхиальная астма), разрушается хлорофилл в листьях растений, замедляется рост, снижается продуктивность, а в отдельных случаях наблюдается гибель растений, особенно хвойных видов. Кислотные дожди повышают кислотность почв и вод, ускоряют процессы коррозии металлов, разрушают здания, памятники истории и культуры.

Очень опасно поступление в окружающую среду тяжелых металлов (свинец, ртуть). Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, передаваясь по цепи питания к высокоорганизованным животным. В результате этого у рыб, млекопитающих, птиц тяжелые металлы накапливаются в опасных концентрациях. Поступление тяжелых металлов с продуктами питания в организм человека вызывает нарушение психики, параличи, оказывает отрицательное влияние на наследственность. Автомобиль за год в среднем выбрасывает 1 кг свинца в виде аэрозоли, что требует ограничения до минимума интенсивной хозяйственной деятельности вдоль шоссейных дорог, куда поступает с выхлопными газами этот металл.

Самое разнообразное загрязнение окружающей среды наблюдается в городах.

Сильное загрязнение окружающей среды наблюдается в промышленных районах мира (Рур, Силезия, Лотарингия, Донбасс, Аппалачи, район американских Великих озер, Урал, КМА, Кольский полуостров). Загрязнение окружающей среды достигает наиболее высоких показателей в городах и местах добычи химического сырья (например, Соликамск, Солигорск), где накапливаются значительные объемы пород в отвалах. В странах СНГ насчитывается более 105 городов, в которых уровень загрязнения превышает допустимые нормы в несколько раз (Братск, Норильск, Челябинск, Кемерово, Мончегорск, Нижний Тагил, Кривой Рог, Днепродзержинск, Запорожье, Чимкент, Новополоцк, Светлогорск, Могилев, Бобруйск и др.). Загрязнены многие реки (например, Волга, Урал, Дунай) и озера.

Для борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства люди изобрели химические средства – пестициды. Несмотря на все выгоды, которые человек получает при использовании пестицидов (повышение урожайности сельскохозяйственных культур, уничтожение многих переносчиков заболеваний), постепенно стали проявляться и негативные явления. Накопление их в природе вызывает отрицательное влияние на живые организмы. Установлено, что в организмах хищных животных третьего порядка концентрация ДДТ в 500 тыс. раз выше, чем в окружающей среде. Необходимо учитывать и тот факт, что многие пестициды сохраняются в окружающей среде десятки лет, участвуя в биологических круговоротах. Загрязнение организмов птиц пестицидами отрицательно влияет на образование скорлупы, снижает плодовитость, подавляет инстинкт гнездования, сказывается на наследственности.

Чрезмерное использование в отдельных странах в сельском хозяйстве нитратов и фосфатов, кроме загрязнения почв и вод, ухудшает качество продуктов питания, вызывая заболевания крови. Кроме того, нитраты в организме человека могут переходить в очень токсичные вещества – нитриты. Сильным загрязнителем являются моющие синтетические вещества. Они препятствуют поступлению кислорода в водную среду, токсичны для живых организмов.

В связи с добычей, транспортировкой и использованием нефтепродуктов происходит углеводородное загрязнение вод суши и океана. Тяжелые углеводороды сохраняются на поверхности воды десятки лет, ухудшая газообмен атмосферы с водой, отрицательно влияя на органическую жизнь.

Отрицательное влияние на состояние природной среды оказывает и биологическое загрязнение. Проникновение болезнетворных бактерий, вирусов, вредителей сельского и лесного хозяйства в новые местности приводит к их быстрому размножению и возникновению неблагоприятных экологических ситуаций. Примерами отрицательных воздействий на окружающую природу могут служить переселения кроликов и собак в Австралию, воробьев – в США, колорадского жука и мелколепестника канадского – в Европу. Переселение того или иного вида в новые места должно быть обосновано предварительными исследованиями их влияния на местную флору и фауну и на человека, его хозяйственную деятельность. Очень важно, чтобы в эти новые места вместе с животными не были завезены вредные паразиты и возбудители заболеваний.

Окружающая человека среда неоднородна, и для нее характерна различная степень качества. Оценка качества окружающей среды с биологической точки зрения должна рассматриваться в плане обеспечения устойчивого существования всех живых существ, в том числе и человека. Оценка качества природной среды с точки зрения хозяйственной деятельности людей должна рассматриваться в плане сельскохозяйственного, промышленного, водохозяйственного, рекреационного, медико-биологического использования человеком как отдельных компонентов и элементов, так и природных комплексов в целом. При оценках необходимо выявлять лимитирующие факторы, исключающие возможность использования природного комплекса или отдельного его компонента для той или иной цели. Так, например, различные критерии предъявляются к качеству воды в зависимости от видов пользования. Различают водопользование двух категорий: 1) в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоснабжения предприятий пищевой промышленности; 2) использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения. Критериями качества воды выступают наличие вредных веществ, показатели кислотности, температуры и т. д. Хозяйственно-питьевая вода должна быть без запахов и привкусов, кислотность ее не должна выходить за пределы 6,5–8,5, а содержание хлоридов и сульфатов не превышать более 350 и 500 мг/л соответственно. Кроме того, в ней должно быть кислорода не менее 4 мг/л, а также отсутствовать возбудители заболеваний и ядовитые вещества.

Очень важно давать комплексную оценку природно-территориальных комплексов (ПТК). Так, для целей их рекреационного использования первоначально дается оценка (в баллах) отдельных элементов ПТК: комфортность климата (температура, осадки, амплитуды температур, ветер); обеспеченность водными источниками; мозаичность и контрастность ландшафтов; санитарно-гигиенические условия; наличие достопримечательных природных объектов и т. д. Затем все показатели для каждого оцениваемого элемента (участка) суммируются и выводится средний балл. Высший балл означает наиболее благоприятные условия для отдыха, средний – малоблагоприятные, низший – наименее благоприятные. Однако если один из факторов, например санитарно-гигиенические условия, является неблагоприятным, то значимость остальных не учитывается, и территория не может быть использована для целей отдыха населения.

Похожие работы

Проблемы человека и окружающей среды

Скачать

31501

20

22

... ожидать, что такой поворот в создании произойдет не сегодня – завтра у всех. Пройдет ещё немало времени, пока такое понимание природы станет общепризнанным.Воздействие человека на окружающую среду.Воздействие на атмосферу. Атмосфера- это воздушная оболочка Земли. Масса атмосферы составляет 5.15*10 тонн. Атмосфера является защитой от воздействия вредного влияния лучистой энергии Солнца. Если бы не ...

Антропогенное воздействие человека на окружающую среду

Скачать

16198

0

0

... сточных вод составляют по области более 25 % от общего сброса загрязненных сточных вод в Украине. Кроме постоянно действующего пресса негативного производственного воздействия на окружающую среду, Донецкая область по оценке основных видов опасности (техногенной, гидрометеорологической, опасных геологических явлений) определяется как регион Украины с критическим уровнем опасности возникновения ...

Антропогенные факторы и их влияние на человека и окружающую среду

Скачать

51337

0

0

... ). Каждый вид загрязнения имеет характерный и специфичный для него источник загрязнения – природный или хозяйственный объект, являющийся началом поступления вещества-загрязнителя в окружающую среду. Различают природные и антропогенные источники загрязнения. Основные природные источники поступления токсикантов в окружающую среду – ветровая пыль, лесные пожары, вулканический материал, ...

Взаимодействие человека и окружающей среды. Проблемы экологизации

Скачать

52367

1

0

... с экологическими законами; социальная экология, которая изучает закономерности взаимодействия общества и окружающей среды и практические вопросы ее самосохранения. Областями применения социальной экологии становятся, например, география и экономика. Тенденция экологизации различных областей деятельности человека продолжает динамично развиваться. Предотвращение разрушения биосферы, что всегда ...