Физиологические и другие изменения неясного характера

Присутствие загрязнителей в органах и тканях

Вследствие ослабления пылью потока солнечных лучей сокращается доля поступающего ультрафиолетового излу­чения, необходимого для поддержания физиологической активности. УФ-лучи, наряду с поддержанием нормаль­ной температуры человеческого тела, необходимы для об­разования витамина D. Недостаток этого витамина в орга­низме отрицательно сказывается на формировании кос­тей, особенно в детском возрасте, становясь причиной ра­хита. Кроме того, УФ-излучение уничтожает вредные мик­роорганизмы и оказывает стимулирующее воздействие на развитие. А отсюда при его недостатке повышение воз­можности инфекционных заболеваний.

Однако, непосредственное воздействие пыли на челове­ческий организм более разнообразно. 41 % заболеваний органов дыхания обязаны своим возникновением плохому воздуху. 16 % эндокринных заболеваний обусловлены тем же. Особенно опасен загрязненный воздух детям. Это забо­левание селикозом, когда частички кварцевой пыли диа­метром около 3 мкм, составляющие основу пыли в атмос­фере, попадая в альвеолы легких, обрастают дендритами и препятствуют газообмену в легких.

Мельчайшие частицы металлов или их ионов, попадая в кровь, вызывают образование токсичных продуктов, био­химические реакции в клетках. К числу наиболее опас­ных ядовитых металлов, широко распространенных в пыли, относится свинец. Он содержится в красках, может выде­ляться из оцинкованной посуды, глазури в керамике, свин­цового стекла, особенно при употреблении кислых блюд и напитков. Для каждого города характерен определенный набор доминантов-загрязнителей. Ростов и Таганрог яв­ляются хромово-свинцово-цинковыми городами.

Признаки заболевания наблюдаются при содержании свинца в крови 1 мкг/мл или ОД мкг/мл в моче. Симптомы отравления выражаются в действии на ткани мышц, в на­рушении гемосинтеза в костях и в воздействии на мотор­ную (управляющую двигательной активностью) нервную си­стему. У детей отмечается заметное замедление умственного развития. Так, центр по контролю за заболеваниями детей в США в 1995 г. дает следующий критерий состояния де­тей в зависимости от наличия свинца в крови (таблица 7).

 

Таблица 7

Критерий состояния детей в зависимости от наличия свинца в крови

 

Уровень свинца в крови	Оценка
0-9,9 мкг/100мл	Нормальный уровень
10-19	Повышенный уровень. Если уровень остается вэтом диапазоне, он может привести к проблемам вповеде­нии и обучении детей
20-44	Повышенный уровень. Некоторые дети нуждаются в лечении
45-69	Уровень свинца вкрови в этом диапазоне может быть опасен для здоровья ребенка
Более 70	Уровень свинца в крови требует неотложного меди­цинского вмешательства

Пыль разного вида и происхождения может вызывать у людей аллергию. В зависимости от времени между контак­том с аллергеном и проявлением болезненных симптомов различают немедленное воздействие, когда это время длится от нескольких минут до часов, и замедленное действие, когда это время измеряется сутками.

Пыль может оседать и на растения. Гигроскопическая пыль может высасывать из листьев воду, что приводит к их усыханию. Отложения обычной пыли, отражая сол­нечный свет, препятствуют нормальному ходу фотосинте­за. До 30-40 % лесных насаждений в Москве затронуто болезнями, угнетено и потеряло способность к самовозоб­новлению.

Газы

В РФ насчитывается около 169 тыс промышленных предприятий, деятельность которых связана с образованием большого количества веществ, выбрасываемых в атмосферу. Проблему загрязнения воздуха в городах главным образом определяют вещества, такие как оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, бенз(а)пирен и др. Распространение газов в атмосфере определяется их ра­створимостью в воде и способностью к химическому взаи­модействию с компонентами атмосферы. На распростране­ние газов в атмосфере влияют направление ветра, темпе­ратура воздуха у поверхности земли, а также погодные условия. Так, при высоте трубы ГРЭС (ТЭЦ) 150…200 м, работающей на угле, радиус загрязненной среды равен примерно 50 км. Загрязнение воздуха в городах связано с повышением температуры (среднегодовое повышение на 1,5⁰ по сравнению с окружающей территорией). Газы, присутствующие в атмосфере в следовых количествах, (кроме озона, концентрация которого в городах ниже) повышают свою концентрацию в городах в 5-50 раз.

При рассмотрении воздействия газов в атмосфере на живые организмы и растительность необходимо учитывать все побочные явления, например, нарушение теплового баланса атмосферы, изменение рН воды, почвы и др. Кро­ме того, необходимо иметь в виду, что существующие нор­мативы ПДК газов в атмосфере неприменимы к детям, больным и лицам с ослабленным здоровьем. Нормативы также неприменимы в случае содержания в газах канце­рогенных и мутагенных веществ, присутствие которых должно быть полностью исключено.

Всего в составе ОГ ДВС содержится около 280 компонентов,

 

которые по химическому составу и характеру воздействия на биосферу

 

подразделяют­ся на нетоксичные (N, О₂, СО₂, Н₂О, Н₂) и ток­сичные (СО,

 

NO_X, C_xH_r SO_X, H₂S, альдегиды (Л_хСНО), сажа С, топливная зола и др.).

 

Оксид углерода (СО) – бесцветный, не имеющий запаха газ. Образуется при неполном сгора­нии углеродосодержащих веществ. Это связано в первую очередь с работой автотранспорта. Во многих городских районах выбросы оксида углерода в атмосферу полностью приходятся на выхлопные газы транспортных средств. Причем максимальные выбросы CО происходят при рабо­те двигателя на холостом ходу. В двигателях с внешним смесеобразованием концентрация СО при работе

 

на холостом ходу и малых нагрузках вследствие недостатка кислорода

 

достигает 5...8 % при горении богатой смеси (а < 1). Как

 

промежуточный продукт ценных ре­акций концентрация СО (около 0,2...0,3

 

%) воз­можна при горении бедной смеси (а > 1), но боль­шая ее часть в

 

результате последующих реакций (при наличии несвязанного кислорода)

 

окисляет­ся в СО₂. Слишком бедная смесь по мере приближения

 

к нижнему пределу концентрации (а ≈ 1,3) горит относительно медленно, и в

 

выбросах растет доля продуктов неполного окисления топлива, в том числе и СО.

Появление некоторого количества СО возмож­но в результате распада альдегидов в зоне холод­ного пламени и диссоциации СО₂ при высокой температуре.

Во время прогревания на дворовых стоянках при малых скоростях ветра, при плотных транспортных потоках в условиях ограниченной пропускной способности дорог они практически не выносятся из города. Особенностью загрязнения городских территорий автотранспортом является то, что выброс отработавших газов происходит в приземном слое атмосферы, а ландшафтные и ахитектурно-планировочные особенности годов часто способствуют созданию застойных зон, повышающих уровни загрязнения в жилых районах. В ряде случаев отмечается снижение эмбриального веса, повышенная пренатальная смертность и повреждения головного мозга в зависимости от периода времени, в течение которого беременная жен­щина подвергалась воздействию этого вредного вещества, а также от его концентрации в воздухе.

Свою долю вносят курильщики, представляющие опас­ность в местах большого скопления людей, где эффект раз­бавления проявляется в незначительной степени. На го­рожанина-курильщика, особенно в закрытых помещени­ях, приходится двойная нагрузка. С одной стороны, дей­ствие СО, образующегося в результате выброса предприя­тиями и транспортом, с другой — СО, содержащийся в табачном дыме.

Оксид углерода представляет опасность для человека прежде всего потому, что он связывается с гемоглобином крови и участвует в образовании смога. Причем усвоение гемоглобином оксида в 100 раз больше, чем кислорода. Наступают серьезные нарушения здоровья. Содержание ок­сида увеличивается с каждым годом по мере роста числа автотранспортных средств в городе и дорожных «пробок».

При концентрации СО в воздухе 0,006 % наступают
легкая головная боль, ослабление зрения. При 0,013 % —
боли в голове и теле, утомляемость, временная потеря
зрения, При 0,066 % — полная потеря сознания, паралич,
прекращение дыхания. При 0,075 % — в течение часа
летальный исход. Токсичность СО возрастает при наличии в воздухе азота. При выполнении тяжелой работы и интенсивном дыхании вышеуказанные эффекты наступают в три раза быстрее.

Реальным условием снижения поступления СО в атмосферу является перевод работы автотранспорта на газ. Поступление СО снижается при работе газовых автомобилей на бензине – на 69%, на ДТ - на 53%, автобусов на бензине – на 76%, на ДТ – на 44%. ().

Особую роль в удалении оксида из атмосферы играет растительность, связывающая его и превращая в менее опасный диоксид (СО₂). В отличие от пыли и аэрозолей, уменьшающих количество света, падающего на поверх­ность земли, и соответственно тепла, газы накапливают тепло, повышая температуру в нижних слоях атмосферы.

Диоксид серы (SO₂) в отличие от ранее рассмотренных может оказывать прямое токсическое воздействие на жи­вые организмы. Природным его источникам являются лес­ные пожары, микробиологические превращения серосо­держащих соединений разрушение (ржавление) металла. Диоксид серы антропогенного про­исхождения образуется при сгорании угля и нефти, в ме­таллургических производствах и при различных химико-технологических процессах. Большая часть его выбросов (около 87 %) связана с энергетикой и промышленностью. Оксиды серы SO₂ и SО₃ являются продуктами сгорания топлива, недостаточно очищенного от серы, которые содержатся в природной нефти.

 

Время пребывания SO₂ в атмосфере в среднем исчисля­ется двумя неделями. Это газ, легко растворимый в воде, может разноситься воздушными потокам на сотни кило­метров с выпадением в виде кислотных дождей, т.к. в атмосфере, особенно влажной, окисляясь, преобразуется в кислоту, особенно в зимний отопительный сезон. Часто яв­ляется причиной образования смога. Находясь в атмосфере это соединение подвергается реакции, образуя твердые час­тицы и кислоты. Причем во время переноса в атмосфере газ в очень малой степени теряет свою активность.

В виде кислоты разрушает металл (особенно бронзу), известковую кладку, оштукатуренную поверхность, стекло. Для защиты металлических поверхностей рекоменду­ется использовать тонкую оксидную пленку из алюминия, цинка, никеля, хрома. От воздействия кислотных дождей разрушаются и многие органические материалы — кожа, бумага, ткани, резина. Обесцвечиваются красители.

Попадая в организм, диоксид серы раздражает слизис­тую оболочку и дыхательные пути, вызывая сильный кашель уже при концен­трации 13 мг/м³. У людей, чувствительных к нему, даже кратковременное воздействие вызывает спазмы дыхатель­ных путей, приступы астмы. Требуется немедленное меди­цинское вмешательство! В тяжелых случаях может воз­никнуть отек легких. При длительном воздействии у че­ловека пропадает чувствительность к запахам и вкусам. При совестном воздействии диоксида серы и пыли возрас­тает опасность заболевания хроническим бронхитом, вос­палением гортани.

При контакте с растениями газ вызывает пожелтение листа, некроз (отмирание листа).

Окиси азота (NO_х) Эти вещества, образующиеся посредством соединения атмосферного азота и кислорода под воздей­ствием тепловой энергии, выделяющейся в результате ра­боты двигателей внутреннего сгорания,. Непосредственно в зоне пла­мени присутствует только N0 (до 95 % всех окси­дов азота в ОГ), который в атмосферном воздухе медленно окисляется до высших оксидов, в том числе до NO₂.

Они представляют со­бой целый ряд опасностей для здоровья человека. Сами по себе окиси азота разрушают легкие. Атмосферная реакция приводит к образованию мельчайших частиц нитратов, очень глубоко проникающих в легкие. Те же нитраты реа­гируют с водной средой — влагой в легких или водяными парами в атмосфере - и образуют кислоты НNO₃ и HNO₂, которые приводят к отеку легких. Наконец, при ярком солнечном свете окиси азота реагируют с несгоревшими бензиновыми парами и другими углеводородами, образуя низкоатмосферный озон, или «смог» - красно-бурую дымку, обволакивающую большинство городов мира. Кроме того, оксид углерода образуется при курении и использовании горелок на газе и нефтепродуктах.

Альдегиды (R_XCHO) могут образовываться в зо­нах камеры сгорания с переобедненной или пере­обогащенной рабочей смесью на режимах запуска и прогрева двигателя и пр., т. е. когда топливо сжигается при низких температурах. При высоких температурах альдегидов не наблюдается.

Сажа С. В цилиндре ДВС с внутренним смесе­образованием появление сажи объясняется сле­дующим образом: более легкие атомы водорода то­плива диффундируют в богатом кислородом слое, вступают с ним в реакцию и как бы изолируют уг­леводородные атомы от контакта с кислородом. Такие условия возможны вследствие неоднород­ности заряда по концентрации и температуре, что ведет к возникновению условий для контакта вы­сокотемпературных зон горения с переобогащен­ным топливом. Наибольшая концентрация сажи имеет место при а < 1,2...1,3.

Образование сажи в цилиндре двигателя с внешним смесеобразованием зависит от давления в камере сгорания, температуры, типа топлива, коэф­фициента избытка воздуха и в расчетах, как правило, не принимается во внимание. Несмотря на невысо­кую удельную концентрацию сажи в ОГ АТС с бен­зиновыми двигателями, суммарный выброс соизме­рим с выбросами дизельных автомобилей. Ни­же приведена аналитическая зависимость концен­трации сажи от коэффициента избытка воздуха для двигателя с внешним

смесеобразованием.

 

Топливная зола является продуктом сгорания топлива и моторного масла,

попадающего в камеру сгорания. В се составе содержатся металлы, их растворимые и нерастворимые соли, недогоревшие смолы и т. д. Содержание топливной золы в топ­ливе находится на уровне 0,01 % и выше.

Свою и немалую долю в загрязнение воздуха вносит табачный дым, который содержит много опасных веществ, включая никотин, оксид углерода, мышьяк, свинец, никель, кадмий, различные смолы. Курильщики больше страдают от болезней сердца и кровообращения, заболеваний дыхательных путей (рак легких, эмфмзема и др.).

 

Загрязнение вод

Вода – одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных

сред. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах

физико-, химические и биологические процессы. Объем пригодной для использования пресной воды со­ставляет процента общего запаса гидросферы (4 млн куб.км). Причем потребление воды население земного шара непрерывно растет. Так, если в 1900 оно составляло 579 км^3/год, то в

2000 г оно достигло 3940. Эта ничтожная часть водных ресурсов подвергается наиболее интенсивному воздействию.

Водная среда как и воздушная загрязняется человеком. Так, по данным Росгидромета, за 1 половину 2003 г. было зафиксировано 1197 случаев экстремально высокого и высокого загрязнения водных объектов.

Источники загрязнения вод:

1. Патогенные микроорганизмы, приводящие к возникновению передающихся с водой инфекционных заболеваний.

2. Поглощающие кислород вещества, которые уменьшают содержание кислорода в водоемах.

3. Питательные вещества, которые поддерживают рост нежелательных растительных организмов и микробов в водоемах.

4. Тепловой выброс, который снижает способность воды к удержанию кислорода.

5. Нетоксичные химикаты, такие как соль, которые снижают полезность водопотребления.

6. Жидко-углеводородные соединения (нефть…), которые препятствуют проникновению воздуха и света в водоемы.

Опасны не только первичные загрязнения поверхностных вод, но и вторичные, образовавшиеся в результате химических реакций веществ в водной среде. Так, в результате распада фенолов и хлоридов в воде образуются диоксины.

Основная причина загрязнения воды – сброс не до конца очищенных вод коммунальных и промышленных объектов, а также неочищенные талые, дренажные воды и воды оросительных систем.

Не менее интенсивно, чем промышленность, воду загрязняет деятельность сельского хозяйства с его массовым содержанием скота, интенсивным внесением в почву удобрений и использованием средств защиты от вредителей. Наконец, бытовые сбросы тоже вносят вклад в общее загрязнение вод. Их наличие может вызывать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных. 70% речного стока сегодня не годится для питья без соответствующей очистки. До сих пор в России не имеют централизованной канализации, отводящей сточные воды, 5 % городов, 39 % поселков городского типа и 96 % — сельских населенных пунктов. В итоге 40 процентов всех стоков сбрасываются в водоемы без очистки. По данным правительственной комиссии по жилищной политике более 40% водопроводов с забором из поверхностных водных источников, обеспечивающих 68% потребностей в воде в городах и поселках городского типа и около 65% в сельской местности, не имеют необходимого комплекса очистных сооружений и не обеспечивают полноты обеззараживания и очистки воды. А отсюда кон­центрация некоторых тяжелых металлов в реках превы­шает ПДК в десятки раз. При попадании в водоемы загрязняющих веществ нарушается экологический баланс и снижается видовое разнообразие организмов. Ежедневно в воду в среднем попадает только органических загрязняющих веществ из расчета 180 г на одного человека. Для разрушения такого количества органики требуется 60 кг кислорода при тем­пературе 20° в течение пяти суток. В норме на животных (усредненные) предусмотрено в 13 раз больше кислорода, чем на человека.

При воздействии органических соединений происходит биологическое заражение воды — пищевые предприятия, бани, молочные, сахарные заводы, целлюлезные комбина­ты, животноводство, птицеводство. В результате возник­новение таких заболеваний, как гепатит, холера, тиф, ди­зентерия, кишечные инфекции. Растворенные в воде ве­щества мигрируют, вступают в химические реакции, об­разуя новые, которые по пищевым цепям поступают в че­ловека и в биоорганизмы. Угнетается физиологическая активность и продуктивность водорослей, составляющих биологическую активность любой экосистемы.

Особую форму органических загрязнений составляют фе­калии, т.к. они содержат патогенные микробы, присущие организмам человека и животных, например, кишечные палочки.

При сильном загрязнении воды мочой и навозной жи­жей в ней оказывается большое количество мочевины. Из такой смеси выделяется аммиак, и вода может оказаться токсичной. При растворении в крови аммиак создает ще­лочную среду и растворяет белки, нанося этим непоправи­мый вред организму. При попадании аммиака в пруды он может вызывать массовую гибель живых организмов. В Каспий из Азово-Черноморского бассейна по Волго-Донскому каналу с балластными водами танкеров попадают вселенцы, которые конкурируют за корм с рыбами, быстро размножаясь. Исчезает в Каспии килька - дешевый морепродукт. Грибовик в Черном море из Мраморного в 1990 г. Достиг общей массы 10 млрд т. Ряд синтетических материалов, попадая в окружаю­щую среду, плохо поддается разложению, накапливаясь в опасных концентрациях. Нефтепродукты, попадая в воду, образуют тонкую пленку на поверхности воды. Вода стано­вится непригодной для использования при попадании 1 мл нефти на 10 л воды. Затрудняется газообмен между водой и воздухом. Живые организмы, находящиеся под нефтя­ной пленкой, постепенно задыхаются. Птицы гибнут от переохлаждения, т.к. нефть лишает их пух теплозащит­ных свойств. Создается угроза рыбным промыслам. Ра­створимые в воде окисленные компоненты нефти обладают токсическими свойствами, препятствуют газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом.

К долгоживущим органическим веществам относятся также фенолы, целлюлоза, хлорорганические пестициды, поверхностно-активные вещества, используемые как мою­щие средства.

Неорганические остатки. Если органические соедине­ния природного происхождения относительно быстро раз­рушаются в воде микроорганизмами, то для разрушения синтетических органических соединений им не хватает многих специфических ферментов. Результат воздействия неорганических соединений - химическое заражение воды. С проблемой загрязнения воды неорганическими остатка­ми приходится встречаться в основном при воздействии хлоридов, минеральных удобрений, соединений тяжелых металлов и кислот. Реки загрязняются солями в период весеннего сброса снега с улиц. Вода в реках с содержанием солей более 200 мг/л соленая либо горькая на вкус. Огра­ничено использование ее в этот период для парников и оранжерей. Проблема засоления оказывает большое влияние на орошаемые земли.

Из удобрений наибольшее воздействие оказывают нит­раты. Проникая с водой и пищей в организм человека, восстанавливаясь в нем до нитритов, они через железо препятствуют связыванию кислорода гемоглобином. В ре­зультате возникают симптомы кислородной недостаточно­сти, приводящей к цианозу (синюхе). При изменении струк­туры железа гемоглобина на 60-80 % наступает смерть. Особенно чутко на избыток нитратов реагируют младенцы в первые недели своей жизни. Кроме этого, нитриты в кислой среде желудка образуют азотистую кислоту, обла­дающую мутагенным действием.

Тяжелые металлы, такие как ртуть, марганец, попадая через планктон,

рыбу в пищу, концентрируется в организме человека, достигая токсической концентрации. Осо­бое внимание необходимо обращать на наличие тяжелых металлов в растениях, потребляемых в пищу. Растения могут нормально развиваться благодаря наличию специ­фического механизма самообеззараживания даже при кон­центрациях в них тяжелых металлов, которые для чело­века являются токсичными.

Растворенный в воде кислород является главным условием выживания водорослей и животных организмов. Потребляющие кислород отходы – это разложившиеся органические вещества, содержащиеся в промышленных стоках. Если уровень кислорода опускается ниже 4-5 мг/л, рыбы и другая водная фауна оказываются под угрозой, начинается сокращение количеств организмов, способных к выживанию. Рыбы погибают или мигрируют. В воде появляются нежелательные запахи, привкус и окраска воды.

Определенную опасность для внутренних водоемов пред­ставляют кислотные дожди, а также кислоты почв, содер­жащих сырой гумус. Кислотные дожди являются результатом того, что оксиды N и диоксиды S реагируют с атмосферой и возвращаются на землю в виде твердых осадков либо дождя, снега и тумана. Примеси может отнести от источника на сотни километров. Рыба в воде может обитать только в интервалах рН 5,0- 8,5, в то время как неорганические кислоты, попадая в большом количестве в воду, могут доводить рН водной среды до 11,0.

Физическое загрязнение связано с выбросом тепла в воду. При увеличении температуры происходит уменьшение количества кислорода в связи со снижением его растворимости. А это замедляет процесс самоочищения водо­емов от растворенных в воде органических соединений. Тепловые выбросы имеют в основном промышленное происхождение. Так, например, АЭС при работе нагревает 150 тыс м³/час охлаждающей воды на 10⁰ при прохождении ее через охладители.

Попадание различных взвесей приводит к изменению про­зрачности воды. В воде, бедной кислородом, встречаются сульфатбактерии, вырабатывающие сероводород. Поэтому грязь и илы в этих местах окрашены в характерный чер­ный цвет.

Свою долю в ухудшение водного баланса вносит урбанизация. Застройка пригородных районов сокращает пространство, которое могло бы принять на себя потоки воды. Ограничивается просачивание воды в почву.

В общем количестве воды, подаваемой населению Рос­сии, 68 % составляют воды из поверхностных источников и 23 % — из подземных. Грунтовые воды по качеству превосходят поверхностные. Более 40 % действующих систем водоснабжения и канализации исчерпали свой ресурс и требуют замены. Более 20 % воды теряется из-за утечек в водопроводных линиях жилищного фонда.

Хотя 90 % используемой в питьевых целях поверхно­стных вод подвергается обработке, из-за повышенного заг­рязнения водоисточников нефтепродуктами, тяжелыми ме­таллами и другими вредными примесями, применяемые тех­нологии водоподготовки, особенно система хлорирования, недостаточно эффективны. Качество питьевой воды не со­ответствует гигиеническим требованиям в 29 % случаев, по микробиологическим показателям - в 11 %, В 5 % -вероятность наличия патогенной микрофлоры, а в 0,07 % она обнаружена. 64% открытых источников водоснабжения содержат возбудителей паразитарных заболеваний. Доказано. Что хлорирование, повсеместно используемое для обеззараживания воды, ведет к образованию десятков опасных (канцерогенных, токсичных, кумулятивных) веществ.

На юге России характерно присутствие в воде железа и марганца, которое обусловливают повышенные уровни цветности и мутности, что вызывает обоснованные жало­бы населения. В Ростовской области экологическая

напряженность в водоснабжении обусловливается повышенной жесткостью, высокой минерализацией, мутностью воды, а также избытком содержания марганца и токсикантов, ко­торые в 1,2—2 раза превышают нормированные показате­ли. В сельской местности 1,1 млн человек используют воду не питьевого качества из децентрализованных источников.

Заболевания, вызываемые недоброкачественной водой, возникают в результате воздействия, в первую очередь ин­фекционных агентов. Это острые кишечные инфекции, брюшной тиф, гастроэнтериты, гепатит, кожные инфек­ции. Основная проблема - желудочно-кишечные заболе­вания. Ростовский НИИ микробиологии выявил устойчивую связь повышенного уровня заболеваемости в г. Цимлянске в 2-3 раза с превышением ПДК по хлорорганическим соединениям, алюминию, железу, марганцу и нефтепродуктам в питьевой воде.

Растворимые в воде соли алюминия могут удерживать­ся в пищеварительном тракте. При их длительном нахож­дении в организме возможно нарушение обмена кальция и фосфора, сопровождающееся размягчением костей.

Несовершенны у нас стандарты, регулирующие каче­ство питьевого водоснабжения. В РФ контроль питьевой воды осуществляется по 96 нормативам. ВОЗ требует по 100. В США - по 300. В этом отношении дело в слабом техническом оснащении контролирующих служб. Проведенные исследования показали, что 69% веществ в поверхностных водах вообще не имеют нормативов (в водопроводной воде – 52%).

Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по общей α- и β-активности, предельные значения которых не должны превышать 0,1 и 1,0 Бк/л соответственно.

В стране остро стоит проблемы необходимости вторичного использования сточных и технических вод при соответствующей очистке.

Загрязнение почвы

Любая деятельность человека, связанная с обработкой почвы, представляет собой величайшее потрясение, т.к. приводит к разрушению ее структуры. Так, например, 90-92% от общего объема добычи горной массы при разработке минеральных ископаемых поступают в окружающую среду в виде газообразных, жидких и твердых отходов. Разработка карьеров приводит к изменениям не только в литосфере, но и к ухудшению воздушной и водной среды. Эксплуатация карьеров приводит к нарушению режима подземных вод, их истощению и, как следствие, к потерям и ухудшению качества воды в реках. В то время как загрязнение воздуха и почвы можно заметить или обнару­жить, загрязнения почвы могут оставаться скрытыми в течение длительного времени. Почва не прозрачна. Как правило, люди не входят с почвой в такой тесный кон­такт, как с воздухом и водой. Почвы в течение многих лет могут удерживать вредные вещества, не давая им возмож­ности перейти в грунтовые воды. Однако при исчерпании адсорбционной емкости наступает проскок — внешне нео­жиданное загрязнение грунтовых вод даже без поступле­ния вредных веществ. Причем истощенная почва менее способна к обеззараживанию вредных веществ, чем здоро­вая. Поэтому необходимо считаться с возможностью ее истощения.

Как показали исследования, в городах наблюдается повышенного содержание вредных веществ в почве в зонах с преобладающей одноэтажной застройкой из-за ряда дополнительных факторов, усугубляющих экологическую обстановку. К ним относятся:

использование в отопительных системах угля и дров, при сгорании которых выбрасывается значительное количество золы, содержащей высокотоксичные элементы и соединения;

отсутствие централизованной системы вывоза мусора;

отсутствие полноценных канализационных и ливневых коммуникаций, регулирующих направление поверхностных стоков;

внесение в почву с удобрениями и пестицидами значительного количества микроэлементов.

 

Проблемы загрязнения почвы увеличиваются с ее уп­лотнением. Уменьшается ее влагоемкость и снабжение кис­лородом. В этих условиях повышается усвояемость (пере­ход в усвояемые формы) почвой металлов, таких как марганец, медь, а, следовательно, ее токсичность. Наиболь­шую опасность представляют хлорорганические и фосфорорганические вещества и ртутьсодержащий протравитель семян Гранозан. За зиму в промышленно развитых городах на 1 км² территории выпадает 90 кг металлов 1-3 классов опасности.

Почвы сельскохозяйственных ландшафтов в целом переобогащены Сu, Ni, Mo,V,Cr, Zn, W, Сo, Li, Pb, Sn. В отличие от многих загрязняющих почву веществ вышеуказанные химические элементы не включаются в процесс самоочищения: в ходе миграции они меняют лишь уровень содержания в почве или формы нахождения. Степень загрязнения почвы тяжелыми металлами тесно связана с глубиной залегания грунтовых вод, активностью водообмена и составом почвообразующих пород.

Необходимо учитывать, что растения более устойчивы к ряду тяжелых металлов, в первую очередь к свинцу, чем люди. И поэтому необходимо тщательно следить за содержанием свинца в продуктах питания растительного происхождения и фураже. Так, например, было установле­но содержание свинца в сухом сене в количестве 6700 мг на 1 кг корма, в то время как ПДК свинца при употреблении салата составляет 7,5 мг.

Сребристо-серый металл, токсичный в любой известной форме, свинец представляет собой особенно серьезную уг­розу для детей в возраста до 6 лет, которые обычно про­глатывают его в виде кусков краски с внутренних стен здания. Тяжелый металл нарушает умственное развитие, замедляет рост, ухудшает слух и речь ребенка и лишает его способности сосредоточиться. Даже воздействие край­не низких концентраций, по-видимому, связано с последу­ющей умственной отсталостью детей. Поскольку основным источником свинца в почве являются выхлопные газы транспортных средств, заправленных бензином, содержа­щим примеси свинца, его можно найти повсюду, где толь­ко есть автомобили. Токсические эффекты меди проявляются при ее содер­жании 20 мг.

Немалую долю в загрязнение почвы вносят пестициды — органические средства для борьбы с вредителями. Неправильное их использование (разброс по поверхности почвы) приводит к гибели птиц, в т.ч. домашних. Запрещенные химикаты оставляются в складах, оставшихся без хозяев, просто под навесами. Их утилизация – процедура дорогостоящая. Кроме того отсутствуют полигоны для их утилизации. Разрешенные захоронения находятся в зонах подтоплений, в районах сельхозугодий. Отсюда несанкционированные захоронения просроченных и запрещенных пестицидов. Они не только отравляют окружающую среду, попадая в почву, но и разносятся в атмосфере дождями и туманами. Так, в 1 л дождевой воды было обнаружено 11 различных видов пестицидов в концентрациях порядка микрограммов. При этом кратковременные дожди несут больше загрязнений, чем длительные. Особенно опасны хлорсодержащие соеди­нения, уменьшение устойчивости которых происходит от 2 до 5 лет. Пока еще неизвестен ни один пестицид, кото­рый не вызывал бы каких-либо нежелательных послед­ствий у любого из существующих организмов.

Навоз и птичий помет, получаемые во многих откормочных и птицеводческих комплексах, применяющих для ускорения прироста биомассы специфические добавки, характеризуются повышенными концентрациями меди, цинка, железа и других металлов и поэтому обладают значительной токсичностью при целенаправленном внесении в почву или загрязнении.

Ил, широко используемый в качестве удобрений (сап­ропель), также содержит немало вредных веществ (тяже­лые металлы, ароматические углеводороды, бораты, вхо­дящие в состав моющих средств). При сжигании ила и растительных отходов (осенняя листва) выделяются диок­сины. Диоксины накапливаются в жировых отложениях организмов, где их содержание может превысить содержа­ние в природной среде в 20 000 раз. Это самые ядовитые из всех искусственно созданных соединений.

Происходит засоление почв. Соленые почвы характеризуются излишним содержанием солей Mg Cl₂, Na₂ CO_3, NaHCl, Na₂SO₄, которые уменьшают количество и качество урожая, а иногда губят посевы. Соли попаадают в зону коней из соленесущих горных пород или грунтовых вод во время наводнений или путем ветрового переноса солей из солончаков или из моря.

При поливе соленой водой и использовании соли от на­ледей на дорогах происходит уменьшение воздухопрони­цаемости и влагоемкости почвы, повышается рН почвы. Такой же результат дает подъем уровня грунтовых вод. Плохие почвы не только вокруг промышленных гигантов и транспортных магистралей. Неудовлетворительные про­бы получены в селитебной зоне (15,7 процентов) и в мес­тах, используемых для растениеводства (9,9). Основной способ предотвращения засоления почв – ограничение снабжения почв грунтовыми водами. Понижение кислотности почв достигается известкованием. Применение СаСО₃ позволяет поднять почвенный рН до 4,5-7,7, что удовлетворяет требованиям основных выращиваемых культур.

Аварии на вредных и опасных производствах стали яв­лением чуть ли не повседневным. Во время пожара в скла­де резиновых и пластмассовых изделий в Кургане в воздух было выброшено 3 т соляной кислоты, 2 т серной и 220 кг азотной. Особый, порой непоправимый вред почве нано­сит попадание в нее нефтепродуктов при авариях. Так, при аварии нефтепровода около г. Усинска в Коми в хруп­кие экосистемы Севера было вылито около 100 тыс. т не­фти. Это крупнейшая авария 90-х годов. Причина — изно­шенность нефтепровода. Потеря нефти — 10 млн долл. Сумма экономического ущерба — 500 млн долл. Ежегодно в России аварийно теряется 1,2 % добытой нефти - 3 млн т

или 300 млн долл.