ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Основные понятия о загрязнении окружающей среды
Одним из наиболее часто употребляемых понятий, рассматриваемых в вопросах охраны окружающей среды, является «загрязнение». Чаше всего под термином «загрязнение» понимают многочисленные и разнообразные воздействия, которые так или иначе разрушают естественную среду. Загрязнение означает влияние всех токсичных веществ, которые человек выбрасывает в экосферу. Экосфера — это совокупность свойств планеты Земля, которые создают условия для развития жизни на Земле. Загрязнением могут быть и малоопасные, безвредные для живых существ соединения, воздействующие на окружающую среду лишь в большой концентрации, например углекислый газ, содержание которого в атмосфере увеличивается в результате сжигания топлива.
Н. Ф. Геймере определяет «загрязнение» окружающей среды как «привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических факторов, или превышение естественного среднего уровня содержания данных факторов среде, приводящее к негативным последствиям». «Загрязнение» можно определить и как поступление любых веществ или материалов в неположенное место. Будучи полезными в одном месте, они вызывают загрязнение, когда выбрасываются или поступают туда, где никому не нужны и могут нанести ущерб окружающей среде или здоровью человека. Иначе говоря, «загрязнение» — это все то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, как естественно для природы, т. е. все то, что выводит природу из состояния равновесия.
Ф. Рамад в книге «Основы прикладной экологии» (1981) приводит определение из доклада официальной комиссии Белого дома (США): «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственные ресурсы, через воду или другие биологические продукты (вещества). Они также могут воздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов, находящихся в его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая се саму».
Трудно дать простое определение загрязнению, так как оно включает много факторов, связанных с самыми разными источниками. Можно принять такое определение загрязнения. Под загрязнением окружающей среды понимается поступление в природную среду любых твердых, газообразных или жидких веществ, микроорганизмов или энергии (тепловой, электромагнитной, радиационной, звуковой) в количествах, вызывающих изменение состава и свойств компонентов природы, оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну (Скурлатов Ю. И., Дука Г. Г., Мизити А., 1994).
Загрязнение окружающей среды может возникать вследствие естественных причин: землетрясений, вулканической деятельности, лесных пожаров, биологического самозагрязнения водоемов (их «цветения»), постоянно идущей эрозии, а также эрозии, вызванной бурями и наводнениями. Ярким примером природного краткосрочного изменения состава окружающей среды является деятельность вулканов, когда в атмосферу поступают тысячи тонн различных веществ. Типичные вулканические газы содержат (об.%): водяного пара — 79%, СО, — 12%, S02 — 7%, N2 — 1% и в сумме (СО + H2S + НС1 + С114 + Аr) — 1%.
Обычно под загрязнением имеют в виду антропогенные загрязнения, т. е. загрязнения окружающей среды в результате хозяйственной деятельности человека (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Распределение загрязнений среди хозяйственной
деятельности человека
Виды загрязнений многообразны и связаны с деятельностью человека, например:
· выбросы вредных веществ в атмосферу (твердых частиц пыли, дыма, золы, сажи; газообразных веществ — сернистого газа S03, оксидов азота NO*, углекислого газа СО2, угарного газа СО, углеводородов СХН, и др.);
· попадание в природные воды сточных вод больших животноводческих комплексов, промышленных и бытовых сточных вод, содержащих различные неорганические и органические вещества и микроорганизмы;
· загрязнение водной среды и почвы нефтепродуктами, минеральными солями, тяжелыми металлами (Hg, Cd, Pb, Сu, Zn и др.), СПАВ (синтетическими поверхностно-активными веществами, например моющими средствами);
· широкое применение пестицидов — химических средств защиты сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков (хлорпроизводных углеводородов, фосфорорганических и других веществ);
· засорение ландшафтов мусором и твердыми отходами производства и потребления (остатками исходного сырья, побочными продуктами, металлоломом, резиной, пластмассой, стеклом, тарой, бумагой и т. п.);
· повышение уровня ионизирующей радиации, источником которой являются радиоактивные вещества (например, U-235, Th-232, Sr-90, Cs-137 и др.), в результате самопроизвольного превращения которых могут возникать α- и β-частицы, нейтроны, γ-лучи, оказывающие сильное воздействие на человека, вызывая генетические изменения;
· накопление тепла в атмосфере и гидросфере, ведущее к изменению климата и другим последствиям;
· усиление звуковых и электромагнитных воздействий, существенно влияющих на жизнедеятельность человека и животных.
Из существующих вариантов классификации загрязнения окружающей среды —
· по природе загрязнителей (физическое, химическое, биологическое и т. п.);
· по состоянию загрязняющего вещества (газ, жидкость, твердые отходы и т. д.);
· по стойкости загрязнения в естественной среде (разрушаемое и неразлагаемое);
· по виду или качеству природной среды, где распространяется загрязнение (атмосфера, гидросфера, литосфера и т. п.);
· по медицинским показаниям, способу поражения человеческого организма (через пищу, при кожных контактах, при дыхании и т. д.)
ни один не является полным, поскольку в реальных условиях живые организмы подвергаются воздействию не одного, а нескольких загрязнителей, и воздействия одного и того же вещества могут быть качественно различными, и проникать оно в организм может не одним, а несколькими способами. Например, ртуть, оказавшись в почве, затем попадает в атмосферу, в воду и далее — в растения и животные, т. е. вместе с растительной и животной пищей ртуть проникает в желудок человека, а при дыхании — в легкие.
Рассмотрим подробнее одну из часто используемых классификаций, в которой виды загрязнений распределяют по характеру их влияния на экосистемы:
1. изменение химического состава окружающей среды за счет поступления чуждых естественным экосистемам веществ (отходов различных производств, инсектицидов, бытовых стоков и др.) — химическое загрязнение;
2. изменение физических характеристик окружающей среды (теплового баланса, уровня освещенности, шума, радиационного фона, интенсивности электромагнитного излучения и др.) — физическое загрязнение;
3. изменение биологического разнообразия, состава и функционирования популяций живых организмов (результат нерегулируемого отлова, отстрела животных, браконьерства, истребления отдельных видов организмов); развитие болезнетворных бактерий и вирусов, гельминтов, простейших, нарушение биоценозов из-за неумелого внедрения новых видов организмов — биологическое загрязнение;
4. изменение природных ландшафтов и экосистем в процессе природопользования, вызывающее отрицательные экологические последствия и приносящее эстетический вред (грубая урбанизация, осушение болот, вырубка лесов, распашка степей, эрозия почв, мелиоративные работы, создание искусственных водоемов и др.)
Экологическая опасность использования ГСМ
В процессе эксплуатации и ТО самолета возникает загрязнения окружающей среды в результате испарения углеводородов. Опасность загрязнения воздуха усиливается тем, что в результате окисления углеводородов могут образоваться высокотоксичные продукты – органические перекиси и др.
При загрязнении нефтепродуктами окружающей среды природе наносится значительный ущерб. Наибольшую опасность представляют загрязнение сточных и грунтовых вод, которое объясняется следующими причинами:
· случайное проливание АМГ-10 в результате неосторожности или нарушения правил ТО;
· проливанием АМГ-10 в результате внешней негерметичности гидравлических агрегатов или средств механизации процесса ТО.
При ТО самолета используются различные средства механизации, загрязняющие атмосферный воздух оксидами азота, углерода и углеводородами. Например, пары углеводородов выделяются в атмосферу через негерметичности оборудования, арматуры и фланцевых соединений, сальниковых устройств насосов и компрессоров.
Пары углеводородов бесцветные, имеют неприятный специфический запах, они тяжелее воздуха; в организм человека пары попадают главным образом через органы дыхания и кожу. Наиболее сильное действие они оказывают на нервную систему, могут вызывать острые и хронические отравления, являются наркотиками.
Также пары углеводородов, в частности бензина, могут вызвать как острые дерматиты, так и хронические экземы и другие заболевания кожи.
Сернистый ангидрид (SO2) является наиболее распространенным загрязнителем атмосферы. Он образуется при сжигании топлив содержащих серу и с продуктами сгорания выбрасывается в воздух. Сернистый газ, серная кислота и промежуточные продукты их реакции в итоге вымываются дождем переходят в сульфаты и попадают в почву, образуются так называемые "кислотные" дожди. Они разрушают хлорофилл в листьях растений. Это приводит к замедлению роста и падения урожайности сельскохозяйственных культур и их гибели.
В свою очередь, оксиды азота занимают второе место после диоксида серы по вкладу в увеличение кислотности осадков. В дополнение к косвенному воздействию (кислотный дождь), длительное воздействие диоксида азота в концентрации 470-1880 мкг/м3 может подавлять рост некоторых растений (например, томатов). Значимость атмосферных эффектов оксидов азота связана с ухудшением видимости. Диоксид азота играет важную роль в образовании фотохимического смога и разрушения озонового слоя атмосферы Земли.
Оксиды азота могут отрицательно влиять на здоровье человека и других живых организмов сами по себе и в комбинации с другими загрязняющими веществами. Пиковые концентрации действуют сильнее, чем интегрированная доза. Кратковременное воздействие 3000-9400 мкг/м3 диоксида азота вызывает изменения в легких. Помимо повышенной восприимчивости к респираторным инфекциям, воздействие диоксида азота может привести к повышенной чувствительности к бронхостенозу (сужение просвета бронхов) у чувствительных людей. Исследования показали, что для болеющих астмой и аналогичных больных повышается риск отрицательных легочных эффектов при содержании диоксида азота значительно меньшем, чем тот, на который не наблюдается реакция у здоровых людей.
Воздействие же оксида углерода в повышенных концентрациях на живые организмы относит его к удушающим газам. Незначительные повышения концентрации до 2-4% в непроветриваемых помещениях приводят к развитию сонливости и слабости. Опасными концентрациями считаются уровни 7-10%, при которых развивается удушье, проявляющее себя в головной боли, головокружении, расстройстве слуха и в потери сознания в течение периода времени от нескольких минут до одного часа. Отравление этим газом не приводит к долговременным последствиям и после его завершения происходит полное восстановление организма.