Тема 3. Антропогенное загрязнение окружающей среды.

В последние годы особую значимость и актуальность приобретает оценка антропогенного загрязнения окружающей среды. Основными источниками загрязнения атмосферы являются: промышленность и транспорт. Вредными выбросами пирогенного происхождения являются: оксид углерода (II), сернистый ангидрид, сероводород и сероуглерод, оксиды азота, соединения фтора, соединения хлора, аэрозольное загрязнение атмосферы. В последние десятилетия увеличилась доля выбросов в атмосферу транспортными средствами. С каждым годом растет количество автомобильного транспорта.

Химическое загрязнение водоемов представляет собой изменение свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей неорганической и органической природы. Основными неорганическими загрязнителями водоемов являются соединения мышьяка, ртути, кадмия, свинца, хрома, меди, фтора, а также неорганические кислоты, щелочи и минеральные соли. Загрязнение водоемом органическими веществами наносит огромный вред водным экосистемам. Нефть и нефтепродукты загрязняют природные воды. Основными загрязнителями водоемов являются металлургические, химические и нефтеперерабатывающие заводы, предприятия деревообрабатывающей и пищевой промышленности, сельское хозяйство.

Основными загрязнителями почв являются тяжелые металлы, пестициды, удобрения, бытовые отходы. Атмосферные осадки, вымывая из атмосферы газообразные вредные вещества, приводят к росту концентрации в почве серной, азотной и других кислот. Промышленные и бытовые отходы способствуют накоплению токсичных металлов, углеводородов, фтор-, хлор- и фосфорсодержащих соединений.

Для ограничения вредного воздействия химических веществ на человека и окружающую среду применяют гигиеническое нормирование. При работе на производстве основным параметром является определение содержание предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны ПДК_р.з.. ПДК_р.з.- это концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов (не более 41 час в неделю) не может вызвать заболеваний или других отклонений в состоянии здоровья. Обычно ПДК_р.з устанавливают на уроне, в 2-3 раза более низком, чем порог хронического действия. При выявлении канцерогенных, мутагенных или других свойств этот показатель может быть снижен в 10 и более раз.

Для веществ, обладающих свойством кумуляции в организме, определяют среднесменную концентрацию ПДК_см. Она определяется путем отбора проб воздуха при суммарном времени не более 75 % продолжительности рабочей смены. Для ртути ПДК_р.з и ПДК_см равны соответственно 0,01 и 0,05 мг/м³. Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, устанавливают предельно допустимый уровень (ПДУ) загрязнения кожи. Для бензола и толуола ПДУ = 0,05 мг/cм².

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест регламентируются ПДК. Определяются максимально разовая ПДК_мр и среднесуточная концентрации ПДК_сс. ПДК_мр – это наиболее высокая из 30-минутных концентраций, зарегистрированных в данной точке за определенный период наблюдения. ПДК_сс – это средняя из числа концентраций, выявленных в течение суток.

Для нормирования качества водоемов используют определение предельно допустимых концентраций вредных химических веществ в воде ПДК_в. ПДК_в – это максимально допустимое загрязнение воды водоемов, при котором сохраняется безопасность для здоровья населения. При этом в воде определяется количество взвешенных частиц, ее запах, цветность, мутность, температура, рН, наличие примесей, растворенного в воде кислорода, наличие бактерий.

Состояние почвенного покрова оценивают по предельно допустимым концентрациям ПДК_п. ПДК_п – это концентрация химических веществ в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать отрицательного влияния на здоровье человека и почвенные экосистемы. Различают 4 разновидности ПДК_п: 1) транслокационный показатель (ТВ), характеризующий переход веществ из почвы через корневую систему в плоды, и зеленую массу растений; 2) миграционнный атмосферный показатель (МА), характеризует переход веществ их почвы в атмосферный воздух; 3) миграционный водный показатель (МВ), характеризует переход веществ из почвы в грунтовые воды; 4) общесанитарный показатель (ОС), характеризует влияние вредных веществ на самоочищающуюся способность почв.

Экологическая обстановка в г. Череповце. В атмосферном воздухе г. Череповца содержится комплекс взвешенных веществ и соединений, оказывающих повреждающее действие на живые организмы. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в г. Череповце являются предприятия черной металлургии, химической и деревообрабатывающей промышленности, автомобильный транспорт. На 5 постах автоматизированной системы контроля загрязнения атмосферы осуществляется мониторинг токсических веществ, содержащихся в воздухе.

На специализированных постах проводится ручной отбор проб. Посты расположены в разных районах города, что позволяет полностью контролировать содержание вредных примесей и веществ в атмосферном воздухе. В период с 2001-2005 гг. наблюдалась следующая тенденция: уменьшились концентрации в атмосферном воздухе оксида углерода (II), сероуглерода, формальдегида; снизилось количество взвешенных частиц. Возросли среднегодовые концентрации оксидов азота (II, IV), аммиака, бенз(а)пирена.

Источниками загрязнения поверхностных вод являются промышленные предприятия города и жилые районы. Забор проб воды осуществляется в трех местах: в устье реки Кошты, в устье реки Ягорбы и в реке Шексне (о. Ваганиха). В пробах определяются следующие показатели: взвешенные вещества, железо, медь, цинк, свинец, нитраты, нитриты, аммиак, фенолы, нефтепродукты. Основными загрязняющими веществами, поступающими в природные водные объекты, являются железо, соединения меди, цинка, нефтепродукты и фенолы.

На экологическую обстановку в городе и на состояние почвенного покрова оказывают влияние отходы производства и коммунального хозяйства. В общем объеме образования отходов на предприятиях города удельный вес отходов IV и V классов опасности (малоопасных и практически неопасных) составляет примерно 96 %. На долю токсичных отходов I, II, III классов опасности (соответственно, чрезвычайно, высоко и умеренно опасных) приходится около 4 %. За последние годы отмечается рост образования и размещения твердых бытовых отходов. Отходы размещаются на специально оборудованных объектах (накопители, полигоны, площадки). Для контроля за вывозом бытового мусора в городе начали действовать экологические посты.

Санитарно-гигиеническое нормирование состояния окружающей среды, определение наличия токсических веществ в продуктах питания и товарах народного потребления осуществляет Череповецкий центр “Гигиены и эпидемиологии”. В структуре данного государственного подразделения имеется санитарно-гигиеническая лаборатория, оснащенная современной аппаратурой для проведения химико-токсикологического анализа. Содержание токсичных элементов (медь, цинк, свинец, кадмий, марганец, ртуть, никель, хром) определяется во всех средах на атомно-адсорбционном спектрометре “SpectraA” 110 Австрийской фирмы “Varian”.

Определяется также содержание хлорорганических пестицидов, бенз(а)пирена, нефтепродуктов в воде, формальдегида, микотоксинов и других веществ. В пищевых продуктах содержание вредных примесей регламентируется СанПин 2.3.2. 1078-01 “Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов”. Например, в колбасных изделиях определяются токсичные элементы: свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, бенз(а)пирен, нитрозамины, антибиотики, пестициды. В молочных продуктах определяется наличие тех же, что и в колбасных изделиях, токсичных элементов. Кроме того, фиксируется наличие микотоксинов (афлотоксина М₁), пестицидов (гексахлоргексана), ДДТ и его метаболитов. Определяются радионуклиды – цезий 137, стронций–90. В рыбе дополнительно определяют наличие гистамина, а в плодоовощной продукции обязательным является определение содержания нитратов. Безалкогольные напитки исследуют на наличие токсичных элементов, радионулидов, определяют концентрацию патулина, кофеина, хинина.