Антропогенное загрязнение

Вопрос

Антропогенные или искусственные источники загрязнения атмосферы возникают в результате деятельности человека. Это транспорт, различные виды производства, бытовые источники. Наибольший объем сегодня создает автотранспорт, который при сжигании топлива выбрасывает в атмосферу тонны опасного газа, негативно влияющего на качество и состав окружающего воздуха

Природная среда интенсивно загрязняется на фоне развития химической промышленности. В атмосферу попадают химические элементы, которые ранее не существовали в природе.

Среди всех искусственных загрязнителей наибольший объем составляют окиси углерода. Они выбрасываются в результате деятельности тепловых электростанций, движения транспорта. Другие элементы, попадаемые в атмосферу – азот, сера, хлор:

1. Углерод.
   Если сравнить с естественными источниками, то на долю антропогенных приходится не более 2%. Но эти дополнительные концентрации углерода оказываются избыточными, а растения планеты не в состоянии их связать.
2. Азот.
   Образуется после сжигания топлива. При сгорании выделяется азот, его концентрация прямо пропорциональна температуре пламени. Затем он связывается с кислородом и выпадает в виде кислотных дождей, влияя на баланс в экосистеме.
3. Сера.
   В состав некоторых видов топлива входит сера. При горении выделяющаяся сера соединяется с атмосферными осадками. Сочетание азотной и серной кислот приводит к выпадению агрессивных «кислых дождей» с рН 2,0.
4. Хлор.
   В естественных условиях встречается в виде примеси в вулканических газах. Чистый хлор используется в химической промышленности. Относится к особо ядовитым соединениям. Обладает плотностью больше воздуха, при авариях «растекается» в низинах рельефа.

Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы: автотранспорт, тепловые станции, предприятия химической и металлургической промышленности, заводы по переработки нефти. Не меньшую опасность для атмосферы представляет производство – создание одежды, бытовой техники, моющих средств, химических добавок

За последние 10 лет уровень антропогенного загрязнения превышает естественное, приобретая глобальные масштабы.

При этом влияние многостороннее:

• непосредственное антропогенное воздействие на атмосферу – повышение температуры, уровня влажности;
• изменение физико-химических свойств за счет роста углекислого газа, аэрозолей, фреонов;
• влияние на характеристики подстилающей поверхности

Антропогенно загрязненный воздух приводит к развитию острых и хронических заболеваний сердечно-сосудистой, бронхолегочной систем. Атмосфера, насыщенная вредными веществами негативно влияет на весь организм в целом.

По данным ВОЗ одна из причин ежегодного преждевременного летального исхода 3 млн человек – воздух, зараженный тяжелыми веществами, опасными соединениями. Они осаждаются в глубоких отделах легких, проникают в органы и ткани.

Планета страдает от перенасыщения вредными веществами антропогенного происхождения:

• взаимодействие оксиды азота и серы с атмосферными осадками провоцирует кислотные дожди, губительные для растений и животных;
• формирующиеся парниковые газы вызывают постепенное неуклонное повышение температуры атмосферы;
• газообразные формы брома, хлора нарушают целостность защитного озонового слоя.

Через образованные «озоновые дыры» на землю проникает радиоактивная солнечная активность, вызывая прирост онкологических заболеваний кожи. Иногда можно вести речь о естественном загрязнении. Здесь имеются в виду природные источники загрязнения атмосферы — это пожары, извержения вулканов и другие последствия чрезвычайных природных катаклизмов.

Вопрос

Природное загрязнение

Природное загрязнение вод может быть внеземным и земным. Внеземное загрязнение связано с поступлением в водную среду остатков метеоритов и космической пыли различного химического и радиационного состава. Природное земное загрязнение гидросферы связано с вулканической деятельностью, выветриванием горных пород и переносом песка пустынь, землетрясениями, наводнениями, селями, цунами и другими явлениями.

Природные воды могут быть загрязнены различными примесями, подразделяемыми на группы по их биологическим и физико-химическим свойствам. К первой группе относятся вещества, растворяющиеся в воде и находящиеся там в молекулярном или ионном состоянии (это две разные подгруппы). Вторая группа - это вещества, которые образуют с водой взвеси или коллоидные системы (это также две разные подгруппы). В коллоидном состоянии могут быть минеральные или органические частицы, нерастворимые формы гумуса и отдельные вирусы. Взвесями же чаще всего является планктон, бактерии и нерастворимые мельчайшие твердые частицы.

Содержание естественных (природных) частиц в поверхностных водах неодинаково. Минимальное содержание солей характерно для северных рек, а для южных, питаемых подземными водами, - максимальное, до 1,5 г/л. По виду исходных (природных) солей, превалирующих в воде, реки подразделяются на гидрокарбонатные (Волга, Днепр), сульфатные (Дон, Северный Донец), а также хлоридные.

Антропогенное загрязнение

С развитием промышленности и увеличением потребления воды растет и количество жидких отходов - сточных вод. Еще в 60-х годах ежегодно в мире образовывалось около 700 млрд м³ сточных вод. Примерно 1/3 из них - промышленные сточные воды, загрязненные различными веществами, только половина промышленных отходов подвергалась очистке тем или иным методом, другая половина сбрасывалась в водоемы без какой-либо очистки. Загрязнение рек, озер, морей и океанов происходит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ (неорганических и органических). Основными источниками загрязнения природных вод являются:

- атмосферные воды, несущие массы вымываемых из воздуха поллютантов (загрязнителей) промышленного происхождения. При стекании по склонам атмосферные и талые воды дополнительно увлекают с собой массы веществ. Особенно опасны стоки городских улиц, промышленных площадок, несущие массы нефтепродуктов, мусора, фенолов, кислот;

- городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, детергенты (поверхностно-активные моющиеся средства), микроорганизмы, в том числе патогенные;

- промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных отраслях производства, среди которых наиболее активно потребляют воду черная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленность.

При технологических процессах выделяются следующие виды сточных вод:

- реакционные воды, образующиеся в процессе реакций с выделением воды. Эти воды загрязнены как исходными веществами, так и продуктами реакции;

- воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах (свободная или связанная вода), в результате переработки загрязняются всевозможными веществами;

- промышленные воды - воды после промывки сырья, продуктов, тары, оборудования, маточные водные растворы;

- водные экстрагенты и абсорбенты.

В результате аварии судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти, при добычи ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 12-15 млн т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км² водной поверхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Нефтяная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, т.е. нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.

Значительная загрязненность морей нефтепродуктами повышает альбедо гидросферы до 15-20%. Мировой океан отравляется не только нефтепродуктами, в него попадает речной неочищенный сток, тяжелые металлы (свинец, цинк, медь, кадмий), которые накапливаются в пищевых цепях, конечным звеном в которых является человек.

Вопрос

Загрязнение почв. Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений — токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных — лишь в течение двух-трех суток.

Основные загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы производства; 4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; 5) нефть и нефтепродукты.

В результате влияния антропогенного вмешательства в почве изменяются ее химический состав, влажность и температура, нарушается режим аэрации. Изменяется по вертикали и горизонтали видовой состав растительного покрова, животного мира.

Меняется видовой и количественный состав микроорганизмов, нарушается режим их жизнедеятельности, что очень негативно сказывается на процессах почвообразования и ее самоочищения.

Одним из вредных воздействий промышленных предприятий на почву является засоление почвы в результате выпадения кислотных дождей. Выпадение кислотных дождей, образование смогов способствуют снижению плодородия почвы.

Негативную роль играют бытовые, промышленные отходы и их стоки, которые не только загрязняют земельные угодья, но и создают угрозу загрязнения атмосферы, поверхностных и грунтовых вод.

В почву попадают отходы различных отраслей промышленности – деревообрабатывающей, легкой, пищевой, машиностроительной, металлургической, рудодобывающей, угольной, нефтеперерабатывающей, химической и пр.

Почвы урбанизированных территорий загрязняются органическими веществами, промышленными отходами, ядохимикатами, поверхностно – активными вещества, патогенными и генетически измененными видами микроорганизмов, гельминтами.

Накопление в почве патогенных микроорганизмов нередко является причиной возникновения инфекционных заболеваний среди людей, сельскохозяйственных и диких животных.

В толще отбросов развиваются гнилостные процессы, сопровождающиеся выделением паров и газов с неприятным запахом (аммиак, сероводород, индол, скатол, метилмеркаптан и пр.).

Вместе с отходами в почву попадает большое количество тяжелых металлов – цинк, свинец, ртуть, молибден, стронций, медь, железо, никель и др. И как следствие этого – тяжелые металлы в высоких концентрациях накапливаются в растительных организмах, а от них – в организме насекомых, опыляющих растения и в организме птиц, поедающих насекомых, а также в органах животных, питающихся этой растительностью, и в органах людей, используемых с пищевыми целями овощи, фрукты и мясо животных, загрязненных этими металлами.

Из загрязненной почвы вместе с водой (дождевой, сточной) тяжелые металлы попадают в водоемы, где аккумулируются в фито- и зоопланктоне, а от них попадают в организм рыб.

Употребление рыбы, как и пищевых продуктов растительного и животного происхождения, насыщенных тяжелыми металлами, является причиной возникновения специфических заболеваний у людей.

Тяжелые металлы блокируют ферменты, регулирующие нормальный ритм обмена веществ.

Аналогичное явление наблюдается у животных, поедающих растения, выросших на загрязненной почве и накопивших в себе тяжелые металлы.

Отравленные растения не только способствуют отравлению животных, но и сами заболевают и погибают.

Накопление в почве больших количеств тяжелых металлов и различных химических веществ не только оказывает угнетающее действие на рост и развитие растительных организмов, не только нарушает ритм всех природных процессов, не только способствует гибели всех живых организмов, но еще и делает такую почву бесплодной.

Большую угрозу для почвы представляет химизация сельского хозяйства.

Арсенал химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве велик и разнообразен – это гербициды, пестициды, инсектициды, минеральные удобрения.

Видовой состав этих веществ постоянно совершенствуется, а производство их все время увеличивается. Загрязнение ними почвы приводит к нарушению процессов почвообразования, самоочищения, жизнедеятельности микроорганизмов, растений и животных.

В условиях возрастающей химизации наблюдается увеличение аллергических заболеваний среди населения, увеличение дерматитов, снижение функции печени и защитной деятельности клеток слизистых оболочек дыхательных путей, отмечается дисбаланс иммунокомпетентных клеток.

Почва является той средой, через которую возможно проникновение различных загрязнителей в поверхностные и подземные воды, в растительные организмы через их корневую систему.

Различные загрязнители в почву вносятся не только с промышленными, но с промышленно – бытовыми сточными водами, с минеральными удобрениями, при орошении земельных угодий водой открытых поверхностных водоемов, при захоронении токсических веществ и складировании твердых отходов.

Одними из постоянных загрязнителей почвы являются поверхностно – активные вещества (ПАВ).

В почве содержатся различные микроорганизмы, играющие большую роль в круговороте веществ, в процессах почвообразования, способных вызвать инфекционные заболевания у людей, растений, животных, птиц, насекомых, членистоногих.

Многие из микроорганизмов, обитающие в почве, перерабатывают гумосовый слой, улучшают структуру почвы, превращают органические соединения в усвояемые растениями формы.

С повышением кислотности почвы и образованием растворимых форм токсических металлов активность микроорганизмов снижается, особенно в переработке лесной растительной подстилки.

При избытке в почве соединений азота, поступающих в нее вместе с осадками, подавляется микоризная активность грибов. В результате этого нарушается поступление питательных веществ в растения через их корневую систему и увеличивается опасность возникновения инфекционных болезней среди растений. Особенно это опасно для лесов, находящихся в зоне большого количества годовых осадков.

Вопрос