Глобальные загрязнители объектов окружающей среды

Глобальными загрязнителями называют те, которые загрязняют практически все объекты окружающей среды: воздух, воду, почву, продукты питания. Их еще называют «супертоксикантами».

Пестициды - средства защиты растений (от лат. pestis - зараза, cide - убиваю). Обладают способностью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Обладают токсическим, мутагенным и канцерогенным эффектом. Был обнаружен значительный рост раковых опухолей у женщин Средней Азии, занимавшихся сбором хлопка вручную, плантации которого обильно обрабатывались пестицидами.

Диоксины. Угрозу, которую они представляют для существования человечества, называют «медленно развивающаяся катастрофа». Опасность заражения биосферы диоксинами стоит в одном ряду с радиоактивным загрязнением, как по своим масштабам, так и по поражающему действию. Опасность диоксинов обусловлена следующими их свойствами: 1) высочайшей токсичностью даже в малых концентрациях (это супертоксиканты, являющиеся клеточными ядами, которые поражают все живое; 2) убиквитарностью (повсеместностью) их распространения в объектах окружающей среды (почва, воздух, вода, пищевые продукты); 3) чрезвычайно высокой устойчивостью к разложению, способностью сохраняться в среде десятки лет, мигрировать в пищевые цепи и, в конце концов, попадать в организм человека, вызывая целый ряд токсических эффектов. В окружающей среде циркулирует более 400 тысяч тонн диоксинов. В биосфере они быстро поглощаются растениями, сорбируются почвой и различными материалами, где практически не изменяются. Период полураспада диоксинов в природе превышает 10 лет. Источники диоксинов: производства хлорированных фенолов, синтеза гербицидов, выхлопные газы автомобилей, работающих на бензине со свинцовыми присадками, сжигание автомобильных масел, целлюлозно-бумажная промышленность, возгорание и поломка электрического оборудования, в котором применяются ПВХ; сжигание осадков сточных вод, изделий из ПВХ, сжигание мусора, хлори­рование питьевой воды. Источники сильного загрязнения: промышленные аварии, нарушения правил захоронения промышленных отходов, интенсивное использование химических веществ в военных целях. Диоксины называют «гормонами деградации» или «гормонами преждевременного старения». При этом для них не существует «порога действия», то есть даже одна молекула способна инициировать ненормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма. Диоксин – тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах он поражает практически все формы живой материи – от бактерий до теплокровных. Сводные данные о влиянии диоксинов на здоровье человека: злокачественные новообразования; токсическое влияние на репродуктивную систему мужчин и женщин; влияние на плод; кожные заболевания; метаболические и гормональные нарушения; повреждения центральной и периферической нервной системы; повреждение печени; нарушения иммунной системы и в системе органов дыхания. Пути предупреждения расстройств здоровья, связанных с воздействием диоксинов : инвентаризация и мониторинг промышленных зон; реальный запрет производственных циклов, связанных с выбросом или применением диоксинов; тщательный химико-аналитический контроль потенциально-опасных производств; корректная утилизация отходов.

Нитраты и нитриты. Загрязнение окружающей среды этими соединениями связано с широким применением их в качестве удобрений в сельском хозяйстве (селитры). Непосредственно для растений избыток нитратов значительной опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных с пищей они превращаются в значительно более токсичные нитриты, вступающие во взаимодействие с аминами и амидами (продуктами взаимодействия аммиака с радикалами или металлами). В результате возможно образование нитрозосоединений - нитрозаминов и нитрозамидов. Накопление в организме человека нитратов при длительном употреблении такой растительной пищи вызывает тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства. В крови нитраты превращают двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное, что нарушает перенос кислорода от легких к тканям. Что касается нитрозосоединений, то в ряде случаев они способны вызывать злокачественные новообразования, рак желудка, лейкоз. Поступление нитратов в организм в дозе более 5 мг на 1 кг массы тела уже является опасным. Суточная доза поступающих в организм с пищей нитратов не должна превышать 320 мг, а нитритов - 9 мг.

Свинец в настоящее время является самым распространенным из токсичных тяжелых металлов, так как он входит в состав бензина. Другие источники свинца в ОС – этилированный бензин, припои при консервировании продуктов, свинцовые аккумуляторы, краски (свинцовые белила).

Ведущий синдром интоксикации - поражение крови (анемия). Изменения нервной системы (нейросатурнизм): астенический синдром, полиневропатия и энцефалопатия различной степени выраженности. ЖКТ: гастрит, свинцовая кишечная колика, нарушение функции печени, вплоть до токсического гепатита. Эндокринная система: нарушение менструальной функции и снижение половой потенции, повышение функции щитовидной железы. Примеры. 1. Адмирал сэр Джон Франклин и гибель его экспедиции. Продукты питания в банках из белой жести, упакованных в свинцовую фольгу, содержали свинец в высокой концентрации, который переходил в содержимое банок, а затем попадал вместе с пищей в организм. 2. Исследования, проведенные в Корякском национальном округе в 1992 году, выявили высокое содержание свинца в крови детей. Причина – значительный удельный вес употребления консервированных продуктов из банок, содержащих в припое свинец.

Ртуть поступает в окружающую среду при неправильной утилизации изделий, изготовленных с применением ртути (лампы дневного света, измерительные приборы и др.), а также в составе некоторых ядохимикатов. Это жидкий металл, который испаряется не только при комнатной температуре, но даже нулевой. Легко переносится на большие расстояния и вновь превращается в жидкую субстанцию при снижении температуры. В помещениях накапливается в щелях, под полом, в пустотах стен, мебели, адсорбируется деревом, бумагой, тканью, штукатуркой и затем, испаряясь, накапливается в воздухе. Ртуть обладает способностью депонироваться в различных органах (печень, почки, селезенка, мозг, сердце). Острое отравление: металлический вкус во рту, головная боль, лихорадочное состояние, рвота, понос, геморрагический синдром, тяжелый стоматит, ртутная пневмония. Хроническое отравление: начальная стадия - вегетативно-сосудистая дистония, неврозоподобный синдром, расстройство сна, снижение памяти, тремор пальцев, гиперфункция щитовидной железы, нарушение менструального цикла, ранний климакс, патология десен; выраженная стадия – тяжелый психовегетативный синдром (выраженная астения, постоянная головная боль, стойкие нарушения сна, раздражительность агрессия и депрессия, неуверенность в себе), крупномаштабный тремор рук, боли в сердце, колебания АД, онемение конечностей, витальный страх, выраженная энцефалопатия, дискинезия кишечника, гастриты, явления раздражения почек, снижение гемоглобина крови. Примеры: 1. Острое отравление сотен рабочих при золочении сусальным золотом куполов Исаакиевского собора в СПб; 2. Хроническое отравление сотрудников банка, созданного в здании бывшего адмиралтейства, в котором ремонтировали навигационное оборудование.

Кадмий. Тяжелый металл кадмий вообще представляет собой один из самых опасных токсикантов среды (он значительно токсичнее свинца). Он содер­жится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при его сжигании!), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нужных при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизаторов для пластмасс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях и т.д. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий попадает в воздух, воду и почву. Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Дело в том, что кадмий чрезвычайно легко переходит из почвы в растения: последние поглощают до 70% кадмия из почвы и лишь 30% - из воздуха. Особенно большую опасность представляют в этом отношении грибы, которые часто могут накапливать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Кадмий опасен в любой форме - принятая внутрь доза в 30-40 мг уже может оказаться смертельной. Поэтому даже питье лимонада из сосудов, материал которых содержит кадмий, чревато опасностью. Из-за того, что однажды поглощенное количество кадмия выводится из человеческого организма очень медленно (0,1% в сутки), легко может происходитьхроничес­кое отравление. Самые ранние симптомы его - поражение почек (белок в моче), мышцы сердца, нервной системы, нарушение функций половых органов, легких. Позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Кроме того, предполагается канцерогенное действие кадмия.

Радионуклиды - это те изотопы элементов, которые испускают радиоактивное излучение, способное выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Такое излучение называют ионизирующим. Радионуклиды поступают в окружающую среду и с промышленными отходами или с радиоактивными выбросами атомной энергетики. Под радиоактивными отходами понимают непригодные к использованию жидкие и твердые материалы и предметы, содержащие радионуклиды, или побочные биологически и/или технически вредные вещества, содержащие образовавшиеся в результате технической деятельности радионуклиды. Большой вклад в радиационное загрязнение среды внесли испытания атомного оружия и аварии на объектах ядерной энергетики, которые привели к выпадению осадков, содержавших радионуклиды. К нестохастическим соматическим эффектам относят поражения, вероятность и степень тяжести которых растут по мере увеличения дозы облучения; существует дозовый порог, при котором они возникают. Например: локальное незлокачественное поражение кожи (лучевой ожог), катаракта глаз (помутнение хрусталика), повреждение половых клеток (кратковременная или постоянная стерилизация) и др. Стохастическими эффектами считаются такие, для которых от дозы зависит только вероятность возникновения, а не тяжесть и отсутствует порог. Основными стохастическими эффектами являются канцерогенные и генетические. Поскольку эти эффекты имеют вероятностную природу и длительный латентный (скрытый) период, измеряемый десятками лет после облучения, их сложно обнаружить. Общеизвестно, что наиболее серьезным последствием облучения человека является рак, который проявляется спустя много лет после облучения (10-20 лет).

Атмосферный воздух

Атмосферный воздух – это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли. Вдыхая каждую минуту от 5 до 100 л воздуха, человек за сутки потребляет его до 12-15 кг , а это значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде. Аэрогенный путь поступления токсических веществ в организм человека наиболее опасен, так как химические элементы в этом случае поглощаются организмом более интенсивно. Антропогенные выбросы в атмосферу. Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровни естественного содержания. В настоящее время суммарные выбросы в атмосферу составляют 360 тонн отравляющих веществ на 1 куб. км. Только 15% российских горожан проживает на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха. Пыль является постоянным компонентом загрязнения атмосферного воздуха. Содержащиеся в частицах пыли примеси органических и неорганических соединений определяют ее токсическое действие. Запыление атмосферы, нарушает глобальные круговороты воды, СО2 и О2. Пыль постоянно раздражает дыхательные органы и слизистые оболочки, вызывая острые и хронические заболевания. Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотранспорт, котельные. В результате сжигания топлива в атмосферу поступает более 20 миллиардов тонн двуокиси углерода и более 700 миллионов тонн других паро- и газообразных соединений и твердых частиц.

Мировой автопарк расходует ежегодно более 500 млн. тонн топлива и выбрасывает в атмосферу около 200 млн. тонн вредных веществ, обладающих канцерогенным, мутагенным, эмбриотоксическим действием. Среди них оксиды азота, углерода, свинец и канцерогенные вещества (бенз\а\пирен, акролеин и др.). В сельской местности объектами, загрязняющими окружающую среду, являются животноводческие и птицеводческие хозяйства, предприятия, обсуживающие технику. В атмосферный воздух выделяются аммиак, сероводород и другие дурно пахнущие газы.Нерационально применяемые в растениеводстве минеральные удобрения и пестициды также загрязняют окружающую среду.

Глобальными последствиями загрязнения атмосферного воздуха являются:

Парниковый эффект – следствие накопления углекислого газа в атмосфере. Еще семь лет назад называли верхний предел, на который к концу минувшего века повысится температура, - всего на 2-3 градуса. Но повышение произошло на 5,8 градуса! А если сопоставить темпы потепления, зафиксированные в первой половине ХХ века, с теми, что отмечены на его исходе, становится очевидным, что они катастрофически возросли. Последствия такого потепления, заявили члены комиссии ООН, могут погубить человечество.

Кислотные дожди. Более 50% S02 в атмосфере Земли имеет техногенное происхождение. При сжигании любого ископаемого топлива выделяется диокись серы и азота. Получение энергии, увы, сопровождается закислением окружающей среды. Миллионы тонн диоксидов серы и азота, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый раствор кислот. Последствия: исчезает рыба в водоемах, гибнут леса, снижается продуктивность почв, падает урожайность, разрушаются памятники архитектуры (прочный мрамор, смесь окислов кальция, превращается в гипс CaSO4).

Смог (смесь дыма и тумана). Сам по себе туман не опасен. Губительным для организма он становится в случае чрезмерного загрязнения токсическими веществами. Главная опасность – сернистый газ в концентрации 5-10 г\м куб. и выше. Лондон стал известен своим густым туманом, который придал колорит детективным историям, но сократил жизнь многих горожан.

Озоновый экран Земли. Озон – трехатомные молекулы кислорода – рассеян над Землей на высоте от 15 до 50 км. Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жестокого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты от катаракты, на 2,6% увеличивает число раковых заболеваний кожи. УФО подавляет иммунную систему организма.

Природные способы очистки атмосферного воздуха: вымывание аэрозолей из атмосферы осадками; оседание ионов под влиянием электрического поля Земли и вследствие гравитации; осаждение загрязнений на деревьях при встрече с потоками, переносящими их; разбавление загрязнителей вследствие турбулентного перемещения воздушных потоков. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и природные системы самоочищения уже не выдерживают такой натиск. Вредные для человека и природы выбросы могут перемещаться в воздушных потоках на громадные расстояния. Например, установлено, что вредные выбросы промышленных предприятий ФРГ и Великобритании переносятся на расстояния более 1000 км и выпадают на территории скандинавских стран, а из северо-восточных штатов США – на территории Канады.

Атмосферный воздух и здоровье. Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха. Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров.

Загрязненный воздух, прежде всего, поражает верхние дыхательные пути и легкие: катар верхних дыхательных путей, острый и хронический бронхит, бронхит с астматическим компонентом. Во всех странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые. Катар верхних дыхательных путей до сих пор остается самой распространенной болезнью. Пыль,особенно ее респирабельная фракция (менее 10 микрон), которая проникает в альвеолы, вызывает хронические заболевания органов дыхания и развитие раннего пневмосклероза (замещение легочной ткани соединительной). Получены данные о влиянии загрязненного воздуха на смертность от коронарной болезни сердца. Обнаружена связь загрязнения атмосферного воздуха с ростом заболеваний генетической природы, при этом уровень врожденных пороков развития в промышленных городах зависит не только от интенсивности загрязнения, но и от характера атмосферных выбросов. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды. Загрязнение воздуха сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких. Установлена связь между содержанием твердых частиц в воздухе и частотой рака желудка и предстательной железы.

Загрязнением окружающей среды называется прямое или косвенное негативное воздействие на нее, вызываемое антропогенной деятельностью.

В принципе загрязнение может происходить и за счет естественных источников в результате природных процессов. Но большинство выбросов, связанных с этими причинами, как правило, не приносит окружающей среде особого вреда, так как не достигает опасных для нее концентраций за счет рассеивания, растворения, поглощения. Исключение составляют природные катастрофы или опасные природные явления, к которым относятся наводнения, землетрясения, сильный ветер, оползни, снежные лавины и засуха.

Территория России испытывает на себе влияние всего спектра опасных природных явлений. В последнее время ежегодно фиксируется около 400 чрезвычайных ситуаций природного характера. 20% территории РФ подвержено воздействию землетрясений силой более 7 баллов. Всего за последнее десятилетие произошло более 100 землетрясений, среди которых несколько имели катастрофические последствия. Землетрясения занимают первое место по ущербу и по числу человеческих жертв.

На втором месте по этим показателям находятся наводнения. В России угроза наводнений актуальна для более чем 700 городов. Площади затоплений колеблются от 50 до 400 тыс. км2. Наиболее опасными с точки зрения природных явлений в России являются Дальневосточный и Северо-Кавказский регионы.

Однако основные проблемы загрязнения связаны с деятельностью человека, т.е. обусловлены искусственно созданными источниками, которые делятся на стационарные (предприятия промышленности, сельского хозяйства и т.п.) и передвижные (транспорт). Выбросы от этих источников поступают в природную среду в виде газообразных, жидких или твердых веществ. Это так называемые первичные загрязнители. В процессе выбросов эти вещества взаимодействуют между собой, а также с элементами природы и зачастую образуют новые вещества (синергетический эффект), являющиеся вторичными загрязнителями.

Основными объектами загрязнения являются атмосфера и вода. Все другие элементы окружающей среды (земля, лес, растения и т.д.), как правило, загрязняются опосредованно.

Для того чтобы обеспечить контроль за загрязнением окружающей среды, устанавливаются стандарты воздействия на нее и стандарты качества. При этом исходят из того, что уровни загрязнения в пределах стандартов (часто их называют нормативами) находятся внутри ассимиляционного потенциала экосистемы, или, иными словами, не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду.

Начиная с 90-х годов прошлого века в РФ для каждого предприятия устанавливается норматив допустимых выбросов различных веществ в единицу времени - обычно в год. Для атмосферы - это предельно допустимые выбросы (ПДВ). Для воды - предельно допустимые сбросы (ПДС) как в открытые водоемы, так и в канализацию.

Процесс стандартизации выбросов начался в конце 80-х гг. и был растянут по времени. Далеко не все предприятия оказались готовыми к жесткому контролю за своими загрязнениями, чему были и объективные причины (в условиях централизованной, плановой экономики от предприятия мало зависел выбор технологии, объем инвестиций в ее обновление, а также объемы и ассортимент выпускаемой продукции), и субъективное нежелание осуществлять дополнительные затраты на снижение валовых выбросов. В этих условиях при априори заданном положении о недопустимости не только закрывать, но и приостанавливать производства приходилось идти на компромиссы. Одним из таких компромиссов можно считать установление временных стандартов, превышающих предельно допустимые. Временными они назывались потому, что действовать должны были в течение определенного времени, за которое предприятия обязаны были реализовать программы для достижения нормативных показателей. Такие стандарты называются временно согласованными выбросами или сбросами (ВСВ, ВСС). Устанавливались они обычно на один год, а затем зачастую продлевались.

Расчет предельно допустимых выбросов (сбросов) велся таким образом, чтобы в результате загрязнения обеспечивались бы такие его размеры, которые не приводили бы к нарушению нормативов содержания вредных веществ в единицах объемов атмосферы или воды. Такие стандарты называются предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Они устанавливаются для каждого вещества. По аналогии с валовыми выбросами считается, что концентрации загрязнителей в пределах нормативов не приводят к отрицательному влиянию на окружающую среду.

ПДК бывают максимально разовые, измеряемые в течение суток, и среднесуточные, из которых впоследствии рассчитываются среднегодовые показатели концентраций.

Процессы расчетов ПДВ (ПДС) и ПДК связаны между собой. Сначала для источника устанавливается первичное значение объема выбросов, которое суммируется с фоновым загрязнением с учетом рассеивания. Затем в контрольных точках измеряют концентрацию рассчитываемого вещества. Если концентрация в контрольных точках равна ПДК, то начальное значение ПДВ (ПДС) утверждается как стандартное. Если ПДК превышена, то начальное значение ПДВ уменьшается до тех пор, пока не будет обеспечиваться нормативная концентрация. Если же она меньше, чем допустимо, то норматив предельных выбросов может быть увеличен.

Все выбросы, выходящие за рамки ПДВ (ПДС) или ВСВ (ВСС), если таковые установлены, считаются сверхнормативными или сверхлимитными. Расчет предельно допустимых выбросов (сбросов) имеет вполне конкретный экономический смысл. Именно эти нормативы лежат в основе платежей предприятий за загрязнение, применяемых в нашей стране (подробнее об этом будет сказано в разделе нашего сайта-обозрения, посвященном хозяйственному механизму природопользования).

Недостатки практического воплощения в жизнь идеи установления стандартов качества среды и воздействия на нее заключаются в следующем. Во-первых, такие стандарты установлены не для всех выбрасываемых в окружающую среду веществ; во-вторых, в них не учитывается синергетический эффект, когда два или несколько веществ, взаимодействуя между собой, дают суммарный результат, отличный от суммы сложения их независимых эффектов; в-третьих, до сих пор не доказано в полной мере, что установленные нормативы предельных концентраций действительно отражают тот порог, за которым не происходит вредного воздействия на окружающую среду; наконец, в-четвертых, многие предприятия обладают в настоящее время столь слабой техникой контроля, что говорить о точности измерений выбросов вредных веществ можно лишь достаточно условно.

В мире в массовых масштабах производится около 5 тыс. веществ, а в количествах более 500 т в год - 13 тыс. Всего же человек научился синтезировать более 10 млн. веществ. Около 80% веществ, используемых человеком, не оценены с точки зрения их влияния на окружающую среду, в том числе и на живые организмы.

В настоящее время такие понятия как экология, загрязнение окружающей среды уже прочно вошли в наше сознание и мы можем уверенно говорить о том, что отрицательное воздействие на состояние окружающей среды в большинстве своем обусловлено антропогенной (человеческой) деятельностью.

Основные источники загрязнения окружающей среды сосредоточены, главным образом в городах, где на сравнительно небольшой площади концентрируется значительное количество промышленных объектов. При этом характер производственного воздействия носит комплексный характер, т.е. распространяется на все природные компоненты: водные объекты, воздушный бассейн, почвенный покров,животный и растительный мир и, конечно же касается главного виновника неблагоприятной обстановки - человека.

Итак, к основным источникам загрязнения окружающей среды относятся:

Энергетические объекты;

Промышленные предприятия: химические, нефтехимические, металлургические;

Транспорт.

Энергетика является ведущей отраслью экономики, определяющей не только уровень развития промышленного производства, но и уровень жизни людей отдельных регионов и населенных пунктов. Плохо то, что в нашей стране энергетическая отрасль в основном базируется на использовании "грязных" энергоносителей, таких как уголь и нефть, причем в ближайшее время ситуация не изменится. По этой причине энергетика является одним из "лидеров" по вкладу в загрязнение окружающей среды. Сжигание высокозольного твердого топлива обуславливает выбросы значительных объемов взвешенных веществ, диоксида серы и азота. Причем если существующие технологии позволяют эффективно очищать выбросы от твердых веществ, то улавливание газообразных веществ довольно затруднительно и затратно. Однако воздействие энергетики не ограничивается атмосферным воздухом, многочисленные золоотвалы являются серьезным загрязнителем водных объектов и земельных ресурсов.

К одним из наиболее "грязных" производств в нашей стране относится металлургическая промышленность, ее доля в общем объеме выбросов в России составляет порядка 40%. Предприятия цветной и черной металлургии, как основные источники загрязнения атмосферы, являются одними из главных поставщиков в атмосферу пыли, диоксида серы, оксида углерода, оксидов азота, фенола, сероводорода, а цветная металлургия, помимо прочего различных металлов, в числе которых медь, никель, свинец. Черная металлургия является одним из крупнейших водопотребителей, около 40% сбрасываемых сточных вод сильно загрязнены.

Предприятия цветной металлурги помимо прочего являются мощнейшими источниками загрязнения почв, поэтому в населенных пунктах где размещены объекты цветной металлургии, обнаруживаются повышенные концентрации тяжелых металлов в почвенном покрове.

Нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие предприятия также оказывают значительное негативное воздействие на все компоненты окружающей среды. Объектами нефтяной промышленности выбрасывается целый комплекс загрязняющих веществ, среди которых оксиды серы и азота, оксид углерода, сероводород, углеводороды, меркаптаны и несгоревшие твердые частицы, содержащие бенз(а)пирен. Серьезный вред наносят аварийные разливы нефти на буровых платформах, а также магистральных нефтепроводах.

Урбанизированные территории неразрывно связаны с таким понятием, как автомобильный транспорт. К основным видам его воздействия относятся выбросы загрязняющих веществ с выхлопными газами, а также использование значительных территорий для строительства гаражей, СТО, подсобных объектов.

В целом, основные источники загрязнения окружающей среды включают большинство промышленных объектов, а также транспортный комплекс без которых невозможна современная жизнь. Однако в наших силах предпринять меры для того, чтобы их воздействие на окружающую среду, а в конечном итоге и наше здоровье было минимальным.

С младших классов нас учат, что человек и природа едины, что нельзя отделить одно от другого. Мы познаем развитие нашей планеты, особенности ее строения и устройства. Эти сферы влияют на наше благополучие: атмосфера, почва, вода Земли - это, пожалуй, самые главные составляющие нормальной жизни человека. Но почему тогда каждый год загрязнение окружающей среды идет все дальше и выходит на все большие масштабы? Давайте рассмотрим основные проблемы окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера - это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.

Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять - давайте разбираться.

Виды и основные источники загрязнения окружающей среды

Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

• биологическое;
• химическое
• физическое;
• механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды - это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков - веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды, которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей. Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального круговорота воды. Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.

Загрязнение почвы - это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:

• жилые дома;
• промышленные предприятия;
• транспорт;
• сельское хозяйство;
• атомная энергетика.

В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.

Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений, влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному загрязнению почвы.

Транспортные выбросы , углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки - попадают в организм человека через продукты питания.
Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.

Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.

Атмосфера в виде газообразной оболочки Земли имеет большую ценность, поскольку защищает планету от космической радиации, воздействует на рельеф, определяет климат Земли и ее тепловой фон. Нельзя сказать, что состав атмосферы был однородным и только с появлением человека начал меняться. Но именно после начала активной деятельности людей неоднородный состав «обогатился» опасными примесями.

Основными загрязнителями в данном случае выступают химические заводы, топливно-энергетический комплекс, сельское хозяйство и автомобили. Они приводят к появлению в составе воздуха меди, ртути, и других металлов. Разумеется, в промышленных зонах загрязнение воздуха чувствуется больше всего.

Теплоэлектростанции несут в наши дома свет и тепло, однако, параллельно они выбрасывают огромное количество углекислого газа, и сажу в атмосферу.
Причиной кислотных дождей являются отходы, выбрасываемые с химических заводов, например, оксид серы или азота. Эти оксиды могут вступать в реакцию с другими элементами биосферы, что способствует появлению более губительных соединений.

Современные автомобили достаточно хороши по дизайну и техническим характеристикам, но проблему с в атмосферу решить до сих пор не удалось. Зола и продукты переработки топлива не только портят атмосферу городов, но и оседают на почве и приводят к ее негодности.

Во многих индустриальных и промышленных районах использование стало неотъемлемой частью жизни именно по причине загрязнения окружающей среды заводами и транспортом. Поэтому, если Вы обеспокоены состоянием воздуха в своей квартире, с помощью бризера Вы сможете создать здоровый микроклимат дома, что, к сожалению, не отменяет планерных проблем загрязнения окружающей среды, но хотя бы позволяет защитить себя и близких.

Загрязнением окружающей среды называется прямое или косвенное негативное воздействие на нее, вызываемое антропогенной деятельностью.

В принципе загрязнение может происходить и за счет естественных источников в результате природных процессов. Но большинство выбросов, связанных с этими причинами, как правило, не приносит окружающей среде особого вреда, так как не достигает опасных для нее концентраций за счет рассеивания, растворения, поглощения. Исключение составляют природные катастрофы или опасные природные явления, к которым относятся наводнения, землетрясения, сильный ветер, оползни, снежные лавины и засуха.

ВСТАВКА 14.1

Территория России испытывает на себе влияние всего спектра опасных природных явлений. В последнее время ежегодно фиксируется около 400 чрезвычайных ситуаций природного характера. 20% территории РФ подвержено воздействию землетрясений силой более 7 баллов. Всего за период 1992-2000 гг. произошло более 100 землетрясений, среди которых несколько имели катастрофические последствия. Землетрясения занимают первое место по ущербу и по числу человеческих жертв.

На втором месте по этим показателям находятся наводнения. В России угроза наводнений актуальна для более чем 700 городов. Площади затоплений колеблются от 50 до 400 тыс. км 2 .

Наиболее опасными с точки зрения природных явлений в России являются Дальневосточный и Северо-Кавказский регионы.

Однако основные проблемы загрязнения связаны с деятельностью человека, т.е. обусловлены искусственно созданными источниками, которые делятся на стационарные (предприятия промышленности, сельского хозяйства и т.п.) и передвижные (транспорт).

Выбросы от этих источников поступают в природную среду в виде газообразных, жидких или твердых веществ. Это так называемые первичные загрязнители. В процессе выбросов эти вещества взаимодействуют между собой, а также с элементами природы и зачастую образуют новые вещества (синергетический эффект), являющиеся вторичными загрязнителями.

Основными объектами загрязнения являются атмосфера и вода. Все другие элементы окружающей среды (земля, лес, растения и т.д.), как правило, загрязняются опосредованно.

Для того чтобы обеспечить контроль за загрязнением окружающей среды, устанавливаются стандарты воздействия на нее и стандарты качества. При этом исходят из того, что уровни загрязнения в пределах стандартов (часто их называют нормативами) находятся внутри ассимиляционного потенциала экосистемы, или, иными словами, не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду.

Начиная с 90-х гг. для каждого предприятия устанавливается норматив допустимых выбросов различных веществ в единицу времени - обычно в год. Для атмосферы - это предельно допустимые выбросы (ПДВ). Для воды - предельно допустимые сбросы (ПДС) как в открытые водоемы, так и в канализацию.

Процесс стандартизации выбросов начался в конце 80-х гг. и был растянут по времени. Далеко не все предприятия оказались готовыми к жесткому контролю за своими загрязнениями, чему были и объективные причины (в условиях централизованной, плановой экономики от предприятия мало зависел выбор технологии, объем инвестиций в ее обновление, а также объемы и ассортимент выпускаемой продукции), и субъективное нежелание осуществлять дополнительные затраты на снижение валовых выбросов. В этих условиях при априори заданном положении о недопустимости не только закрывать, но и приостанавливать производства приходилось идти на компромиссы. Одним из таких компромиссов можно считать установление временных стандартов, превышающих предельно допустимые. Временными они назывались потому, что действовать должны были в течение определенного времени, за которое предприятия обязаны были реализовать программы для достижения нормативных показателей. Такие стандарты называются временно согласованными выбросами или сбросами (ВСВ, ВСС). Устанавливались они обычно на один год, а затем зачастую продлевались.

Расчет предельно допустимых выбросов (сбросов) велся таким образом, чтобы в результате загрязнения обеспечивались бы такие его размеры, которые не приводили бы к нарушению нормативов содержания вредных веществ в единицах объемов атмосферы или воды. Такие стандарты называются предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Они устанавливаются для каждого вещества. По аналогии с валовыми выбросами считается, что концентрации загрязнителей в пределах нормативов не приводят к отрицательному влиянию на окружающую среду. ПДК бывают максимально разовые, измеряемые в течение суток, и среднесуточные, из которых впоследствии рассчитываются среднегодовые показатели концентраций.

Процессы расчетов ПДВ (ПДС) и ПДК связаны между собой. Сначала для источника устанавливается первичное значение объема выбросов, которое суммируется с фоновым загрязнением с учетом рассеивания. Затем в контрольных точках измеряют концентрацию рассчитываемого вещества. Если концентрация в контрольных точках равна ПДК, то начальное значение ПДВ (ПДС) утверждается как стандартное. Если ПДК превышена, то начальное значение ПДВ уменьшается до тех пор, пока не будет обеспечиваться нормативная концентрация. Если же она меньше, чем допустимо, то норматив предельных выбросов может быть увеличен.

Все выбросы, выходящие за рамки ПДВ (ПДС) или ВСВ (ВСС), если таковые установлены, считаются сверхнормативными или сверхлимитными. Расчет предельно допустимых выбросов (сбросов) имеет вполне конкретный экономический смысл. Именно эти нормативы лежат в основе платежей предприятий за загрязнение, применяемых в нашей стране (подробнее об этом будет сказано в разделе, посвященном хозяйственному механизму природопользования).

Недостатки практического воплощения в жизнь идеи установления стандартов качества среды и воздействия на нее заключаются в следующем. Во-первых, такие стандарты установлены не для всех выбрасываемых в окружающую среду веществ (см. вставку 14.2); во-вторых, в них не учитывается синергетический эффект, когда два или несколько веществ, взаимодействуя между собой, дают суммарный результат, отличный от суммы сложения их независимых эффектов; в-третьих, до сих пор не доказано в полной мере, что установленные нормативы предельных концентраций действительно отражают тот порог, за которым не происходит вредного воздействия на окружающую среду; наконец, в-четвертых, многие предприятия обладают в настоящее время столь слабой техникой контроля, что говорить о точности измерений выбросов вредных веществ можно лишь достаточно условно.

ВСТАВКА 14.2

В мире в массовых масштабах производится около 5 тыс. веществ, а в количествах более 500 т в год - 13 тыс. Всего же человек научился синтезировать более 10 млн. веществ. Около 80% веществ, используемых человеком, не оценены с точки зрения их влияния на окружающую среду, в том числе и на живые организмы.