Тема 2. Загрязнение и его виды

Антропогенное воздействие – прямое или косвенное влияние человеческого общества на природу, приводящее к локальным или глобальным изменениям. Последствия бывают первичные (отходы – «остатки» неиспользованного продукта биосферы) и вторичные – загрязнения различного вида.

Загрязнения природной среды - это поступление в природную среду веществ тяжелых, жидких и газообразных, биологических агентов, видов энергии в количествах превышающих уровень для живых организмов.

Загрязнения делят по происхождению: природные (стихийные бедствия, катастрофы, пожары, землетрясения, ураганы, оползни) и                                                                                     антропогенные (вызванные человеком).

Характерной особенностью природных загрязнений является их равномерное распределение и рассеивание в окружающей среде, что в конечном итоге приводит к образованию лишь фоновых концентраций вредных веществ. Даже очень сильное извержение вулканов, таких как Кракатау (Индонезия), выбросившего в 1883 г. 18 м³ пепла, не привело к экологическим катастрофам.

Антропогенные загрязнения поступают в природную среду непрерывно, что приводит к накоплению загрязнений и образованию высоких локальных концентраций.

Загрязнение может быть по загрязнению различных природных объектов: загрязнение атмосферы, почвы, гидросферы и в целом всего ландшафта.

Загрязнение по продолжительности бывает постоянное и временное; по масштабу: локальное, региональное, глобальное.

По видам и источникам имеется другая классификация загрязнений: физическое, химическое, биологическое, механическое, биотическое.

Физическое – бывает разных форм.

Тепловое загрязнение – это повышение температуры воды выше естественного уровня (воздуха, воды, почвы). Установлено, что 90% электроэнергии в мире (в РФ 80%) производится на ТЭС. Для этого ежегодно сжигается 7 млрд. т условного топлива. Коэффициент полезного действия ТЭС составляет 40%. Значит 60% тепла рассеивается. Например, водяной пар с высокой температурой и давлением, который образуется в печи ТЭС при сжигании топлива, вращает турбину. После этого часть отработанного пара используется для обогрева жилых и производственных помещений, а часть собирается в конденсаторах за счет отдачи тепла охлаждающей воде, поступающей из водоема. Конденсат снова поступает на получение пара высокого давления для вращения турбины, а нагретая вода сбрасывается в водоем, что приводит к повышению ее температуры. При этом даже небольшое увеличение температуры может оказаться пагубным для некоторых видов растений и обитателей водных сред, поэтому тепловое загрязнение ведет к уменьшению разных видов организмов.

Примером теплового загрязнения водных экологических систем является водохранилище Заинской ГРЭС, которое не замерзает даже в самые сильные морозы вследствие сброса в него промышленной теплой воды в больших количествах.

Световое загрязнение – периодическое или постоянное превышение уровня освещенности за счет использования источников искусственного освещения. Искусственные источники света в виде мощных прожекторов по периметру территории промышленных предприятий могут оказывать отрицательное влияние на жизнедеятельность растительного и животного мира близлежащих экологических систем.

Шумовое загрязнение – увеличение интенсивности и повторяемости шума выше природного уровня. Адаптация живых организмов к шуму практически невозможна. Шум характеризуется частотой и звуковым давлением. Звуки, воспринимаемые человеческим ухом, лежат в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц. Этот диапазон называется диапазоном частот. Звуковые волны ниже 20 Гц – инфракрасные, выше 20000 Гц – ультразвуковые. Они представляют опасность для человека и живых организмов.

Верхний предел шума, не причиняющий неудобства равен 50-60 дБ. Такой шум характерен для улицы средней оживленности, работа радио, телевизионной аппаратуры. Шум, превышающий это значение приводит к шумовому загрязнению окружающей среды.

Шум грузового автомобиля составляет 70 дБ, работа станка, громкоговорителя при максимальной мощности – 80 дБ. Шум при включении «Скорой помощи» и в вагоне метрополитена имеет звуковое давление 90 дБ. Сильные раскаты грома создают шум в 120 дБ, шум реактивного двигателя равен 130 дБ. Шум влияет на жизнедеятельность организмов, на процессы воспроизводства. У человека повышается утомляемость, частые головные боли, развиваются нервно-психические заболевания, может даже возникнуть потеря слуха, развитие безотчетного чувства страха. Возникает паника у животных перед извержением вулканов и при землетрясении из-за появления инфразвуковых шумов.

Электромагнитное загрязнение связано с изменением электромагнитных свойств вблизи линий электропередачи, радиостанций, телевизионных станций, промышленных установок и радарных устройств.

Современный человек живет в безбрежном мире электромагнитных полей. Этот вид загрязнения опасен. Излучения заставляют двигаться молекулы, ткани нагреваются как в микроволновой печи. Электромагнитные волны повреждают нервные клетки и уменьшают образование мелатонина, регулирующего скорость развития в организме. При облучении куриных яиц в течение нескольких часов, из них появлялись ущербные птенцы, появлялись злокачественные опухоли. Поэтому насекомые стараются избегать тех мест, где повышенный электромагнитный фон. Нельзя долго находиться около ЛЭП. Вблизи кровати не должны располагаться электронные часы, музыкальный центр, телевизор. При работе компьютера нужно использовать защитный экран.

Радиоактивное загрязнение— это вид загрязнения, который представляет собой повышение естественного фона радиоактивности. Так при работе атомной электростанции выделяется безопасный для людей радиоактивный газ криптон – 85, с периодом полураспада 13 лет. Другим примером загрязнения является загрязнение радиоактивными отходами НИИАР грунтовых вод Спасского района РТ, расположенного в г. Димитровграде Ульяновской области.

После Чернобыльской аварии выделился йод – 131 с периодом распада 8 дней, который способен накапливаться в щитовидной железе человека вместо обычного йода. Другими опасными радиоактивными элементами являются цезий, плутоний и стронций, имеющие длительные периоды полураспада:

Цезий – 137    30 лет

Стронций – 95 30 лет

Цирконий – 95 64 дня

Углерод – 14   5 730 лет

Для оценки уровня радиоактивного загрязнения обычно используют различные единицы измерения: 1 рентген = 1 бэр.

ПДД (предельно-допустимая доза) представляет собой дозу, которая при воздействии в течение 50 лет не вызывает у человека неблагоприятных изменений. Для персонала, работающего с радиоактивными веществами ПДД составляет 5 бэр/год. Для населения ПДД установлена в 500 миллибэр в год. Данная доза складывается из:

- естественной радиоактивности, равной 100 миллибэр в год;

- дозы, получаемой при медицинских диагностических процедурах, порядка 140 миллибэр;

- дозы, получаемые человеком внутри современных кирпичных и железобетонных помещений. В кирпиче и бетоне присутствуют такие радиоактивные элементы как уран, торий, радий-226. Их суммарное излучение составляет 150 миллибэр.

Сложение вышеперечисленных составляющих приводит к цифре 500 миллибэр, сельские жители получают – 350 миллибэр в год. Лучевая болезнь при разовом облучении возникает при дозах 75-100 бэр. Злокачественные опухоли и генетические нарушения происходят при дозах облучения 100 бэр.

Основными источниками радиоактивного загрязнения природной среды являются ядерные взрывы, атомная энергетика, научные исследования с применением радиоактивных веществ. Радиоактивные вещества выделяют альфа, бета, гамма излучения на растительный и животный мир. Альфа-частицы или ядро атома гелия, могут попасть в организмы человека и животных в составе пыли, воды, пищи. В организме происходит образование свободных радикалов, взаимодействие которых приводит к биохимическим изменениям, могут быть созданы благоприятные условия для возникновения онкологических заболеваний.

Гамма-излучения обладают высокой проникающей способностью, без труда пронизывают толщу организма человека, повреждая его. Человек и млекопитающие чувствительны к излучению, а растения и низшие беспозвоночные мене чувствительны, микроорганизмы устойчивы к излучению.

Химическое загрязнение— этоизменение свойств окружающей среды из-за поступления в нее веществ, не свойственных ей. Среди химически загрязняющих атмосферу веществ наиболее распространенными являются газообразные вещества, такие как оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды, пыль, сероводород, сероуглерод, аммиак, хлор и его соединения, ртуть.

К химическим загрязнителям гидросферы относят нефть, сточные воды промышленных предприятий, содержащие фенолы, соли тяжелых металлов, нитраты, сульфаты, поверхностно-активные вещества.

К химическим загрязнителям литосферы относят: нефть, пестициды, твердые и жидкие отходы химических производств.

Биологическое загрязнение— это привнесение в экосистемы нехарактерных для них видов живых организмов, негативно влияющих на здоровье людей и животных. Это бывает случайно или механически.

Ондатра – родина Северная Америка, перевезли в Европу в 1905 г., в Россию в 1928 г. Быстро размножается (семейство мышевидных, брат бобра). Хороший мех. Уничтожает водную и прибрежную растительность, разрушает берега, прорывают плотины, вредят с/х. Против них в Европе ведется война.

Формой биологического загрязнения является микробиологическое загрязнение – появление большого количества болезнетворных микроорганизмов, связанное с массовым их размножение. В атмосферном воздухе могут находиться вирусы и грибки. Многие из них патогенны, могут вызвать инфекционные заболевания, грипп, скарлатину, коклюш, ветряная оспа и туберкулез. Бактериологическое оружие предназначено для заражения огромного количества людей. Заражение возможно при массовом выбросе микробов вследствие аварии из исследовательских лабораторий.

Микробиологическое загрязнение воды заключается в изменении ее свойств в результате увеличения количества несвойственных данному водоему бактерий, грибов и червей, простейших.

Биотическое загрязнение —этопоявление новых видов биогенов, новых для данной территории. Источники – минеральные и органические удобрения, скапливаются в среде нечистот, в выделениях отмерших организмов.

Механическое загрязнение— этозагрязнение бытовыми и производственными отходами (строительный, бытовой мусор, упаковки и т.п.).