Развитие человеческой цивилизации привело к глобальному эколо­гическому кризису, который слагается из нескольких компонентов. Это кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение среды супер-экотоксикантами, разрушение озонового слоя. Наступила эпоха гло­бального влияния антропогенной деятельности на природу Земли. Дей­ствительно, масштабы загрязнения окружающей среды различными отхо­дами и выбросами соизмеримы по своим последствиям с природными процессами (извержение вулканов и т. д.) .

Уже к 2050 году жизнедеятельность земной цивилизации может привести к повышению температуры на Земле на 1-1, 5 °С. Это неизбеж­но приведет к отступлению ледников, таянию вечных снегов, повыше­ние температуры морей. Усилится засуха, возрастет число пожаров, возникнет благоприятная возможность для широкого распространения серьезных инфекционных заболеваний.

Существует два подхода, позволяющих изменить ситуацию к луч­шему. Первый связан с ограничением промышленного производства и соответствующим снижением нагрузки на природу. Другой подход свя­зан с интенсивным развитием промышленного производства, осуществ­ляемым с учетом жестких требований к всеобъемлющему комплексу при­родоохранительных мероприятий.

Добыча топливно-энергетических ресурсов и производство на их основе электрической и тепловой энергии представляют собой крупно­масштабный материальный и энергетический обмен с окружающей сре­дой, в ходе которого в нее поступают промышленные отходы, пяти­кратно превышающие объем используемого топлива, и возвращается в виде тепла более 60% энергии сжигаемого топлива. В экологическом отношении предприятия ТЭК являются источником более 40% загрязняю­щих веществ, поступающих в атмосферу в результате хозяйственной

деятельности во всех отраслях экономики, а доля предприятий ТЭК в промышленных выбросах составляет около 60%. Из общего водопотреб-ления в России доля предприятий ТЭК составляет около 30%, а в про­мышленном секторе оно превышает 65%. Из общего объема сброшенных в поверхностные водоемы загрязненных сточных вод на долю предприятий ТЭК приходится около 8%, а в промышленном секторе -- свыше 20%.

На этапе производства энергии на тепловых электростанциях с использованием органического топлива (угля, мазута, природного га­за, торфа и т. д.) негативное воздействие выражается, прежде всего, в загрязнении атмосферного воздуха. Помимо газообразных продуктов сгорания, которые образуются при сжигании любого вида органическо­го топлива, следствием применения твердого и частично жидкого топ­лива являются выбросы твердых частиц.

Практически все виды топлива, за исключением природного газа, содержат тяжелые металлы. Перенос тяжелых металлов может происхо­дить на достаточно большие расстояния, и их повышенное содержание всегда регистрируется в районе размещения ТЭС.

Сопоставление объемов поступления загрязняющих веществ в окру­жающую среду с объемами добычи и переработки топливно-энергетических ресурсов в различных отраслях ТЭК позволяет выявить ряд закономерностей.

Во-первых, удельные выбросы загрязняющих веществ в нефтедобы­вающей, нефтеперерабатывающей и угольной промышленности за послед­ние годы не снизился. Более того, в угольной промышленности наблю­дается их устойчивый рост. Таким образом, общее снижение негатив­ного воздействия на атмосферный воздух топливных отраслей за по­следние годы привело к снижению удельного воздействия только газо­вой промышленности.

Во-вторых, для всех отраслей ТЭК при общем снижении сброса за­грязненных сточных вод наблюдается устойчивый рост их удельного сброса.

Валовые выбросы в атмосферу распределяются по отраслям промыш­ленности следующим образом: нефтедобывающая 2137, нефтеперераба­тывающая 1389, газовая 1036, угольная 288 тыс. т/год. Такие

объемы выбросов обусловлены низкой эффективностью газо- и пыле­улавливающих установок и их отсутствием.

Таким образом, за загрязнение атмосферного и воды в основном ответственны предприятия ТЭК. Каждая из его отраслей вносит свой вклад в негативное воздействие на окружающую среду. Особую озабо­ченность вызывают выбросы в атмосферу так называемых парниковых газов, способных вызвать потепление климата.

Нефтеперерабатывающие предприятия являются мощными источниками загрязнения окружающей среды, отравляющими одновременно атмосферу, водный бассейн и почву.

В связи со сложившейся ситуацией во всем мире уделяется огром­ное внимание экологической безопасности топлив. Комплексное реше­ние этой проблемы предусматривает:

Разработку и применение топлив с экологически улучшенны­ми характеристиками, в частности с пониженным содержанием серы, ароматических, легколетучих углеводородов, а также металлов;

Разработку технических средств, оптимальным образом ис­пользующих топлива, например, более экономичных двигателей, ав­томобилей;

Правильную эксплуатацию горюче-смазочных материалов: применение топлив соответствующих марок, использование устройств для дожига и нейтрализации отработанных газов, применение приса­док, способствующих оптимальному режиму горения топлив.

Химическоезагрязнение среды промышленностью.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связанс окружающим миром. Но с тех пор как появилосьвысокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширилсяобъём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальнойопасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, всебольше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все большевмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашейпланеты, в которой существуетжизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающемуантропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуациюна планете.

Наиболеемасштабным и значительным является химическое загрязнениесреды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытовогопроисхождения. Прогрессирует инакопление углекислого газа ватмосфере. Дальнейшее развитие этогопроцесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температурына планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общейповерхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена междугидросферой и атмосферой. Не вызываетсомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая краспаду экосистемы. В целом всерассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметноевлияние на процессы,происходящие в биосфере.

Химическое загрязнение биосферы.

Свойреферат я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейшихсоставляющих биосферы - атмосферы. Человек загрязняетатмосферу уже тысячелетиями,однако последствия употребления огня, которым он пользовался весьэтот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась чернымпокровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистыйвоздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха непредставляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмернообширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классическойдревности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Такбыло вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитиепромышленности «одарило» нас такими производственнымипроцессами, последствия которых вначалечеловек еще не мог себепредставить. Возникли города-миллионеры,рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека.

Восновном существуют три основных источника загрязнения атмосферы:промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников вобщем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчасобщепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе сдымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургическиепредприятия, особенно цветной металлургии,которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора,частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нуждпромышленности, отопления жилищ, работытранспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферныезагрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно ватмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония.Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющимивеществами и компонентамиатмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенногозагрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химическиепредприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкоготоплива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгоранииуглеродистых веществ. В воздух онпопадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросамипромышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составнымичастями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданиюпарникового эффекта.

б) Сернистыйангидрид.Выделяется в процессе сгорания серусодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется пригорении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общееколичество выброшенного в атмосферусернистого ангидрида составило 65 % отобщемирового выброса.

в) Серный ангидрид.Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечнымпродуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, которыйподкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовыхфакелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокойвлажности воздуха. Листовыепластинки растений, произрастающих нарасстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся вместах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургическиепредприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают ватмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) Сероводороди сероуглерод. Поступаютв атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические,нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаютсямедленному окислению до серного ангидрида.

д) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия,производящие азотные удобрения, азотнуюкислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения,вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорныхудобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фториданатрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

ж)Соединения хлора.Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащиепестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь,соду. В атмосфере встречаются какпримесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлораопределяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на1 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг.сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов,смоляных веществ и цианистого водорода.

Аэрозольноезагрязнение атмосферы. Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей вряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки.Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц междусобой или с водяным паром. Среднийразмер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегоднопоступает около 1 куб.км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногеннойпыли приведены ниже:

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ

ВЫБРОС ПЫЛИ,

МЛН.Т/ГОД

1. Сжигание каменного угля

2. Выплавка чугуна

3. Выплавка меди (без очистки)

4. Выплавка цинка

5. Выплавка олова (без очистки)

6. Выплавка свинца

7. Производство цемента

Основнымиисточниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительныефабрики, металлургические, цементные, магнезитовыеи сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаютсябольшим разнообразием химического состава. Чаще всего в ихсоставе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже- оксиды металлов: железа, магния,марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большееразнообразие свойственно органическойпыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Онаобразуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих,нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источникамиаэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или жеиз отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовыевзрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва(250-300 тонн взрывчатых веществ) ватмосферу выбрасывается около 2 тыс.куб.м. условногооксида углерода и более 150 т. пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязненияатмосферы пылью. Основныетехнологические процессы этихпроизводств - измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потокахгорячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ ватмосферу. К атмосферным загрязнителямотносятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Ониподвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителямипосле возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуютсяперекисные соединения, свободныерадикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовыватьсяособо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха.

Обычноэто происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссиисуществует инверсия - расположения слояболее холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушным массам и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросысосредотачиваются под слоеминверсии, содержание их у земли резковозрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимическоготумана.

Фотохимическийтуман (смог). Фотохимический туманпредставляет собой многокомпонентнуюсмесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. Всостав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей,интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обменавоздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышеннойинверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаясяинверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.

Такиеусловия создаются чаще виюне-сентябре и реже зимой. Припродолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекулдиоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарныйкислород с молекулярным кислородом даютозон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен сновапревращатьсяв молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Ноэтого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопныхгазов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации новые массы диоксида азота расщеппляютсяи дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон.Этот процесс в ночное время прекращается.В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различныеперекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихсяособой реакционной спосбностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем,Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическомувоздействию на организм человека оникрайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причинойпреждевременной смерти городских жителейс ослабленным здоровьем.

Проблемаконтролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями(ПДК). Приоритет в области разработки предельно допустимых концентраций в воздухе принадлежит СССР. ПДК - такие концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, неухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей.

Обобщениевсей информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО(Главной Геофизической Обсерватории. Чтобы по результатам наблюденийопределить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было вышеПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия - среднеустойчивой ПДК.Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя- индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующее значения ПДК и средниеконцентрации различных веществ спомощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют. Максимальные разовые концентрации основных загрязняющих веществ былинаибольшими в Норильске (оксилы азота и серы), Фрунзе (пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города.Наибольшие максимальные концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей.Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от видапромышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия несколькихотраслей промышленности, то создаетсяочень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфическихвеществ до сих пор остается нерешенной.

Химическое загрязнение природных вод.

Всякийводоем или водный источник связан сокружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формированияповерхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное икоммунальное строительство,транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых,несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды.Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяютхимическое, физическое и биологическиезагрязнения. Химическое загрязнениепредставляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания вней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так иорганической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды).

Неорганическое загрязнение. Основныминеорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные дляобитателей водной среды. Это соединениямышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадаетв воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаютсяфитопланктоном, а затем передаются попищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферыпредставлен в таблице:

Вещество

Планктон

Ракообразные

Моллюски

7. Роданид

10. Сульфид

Степень токсичности (примечание):

Отсутствует

Оченьслабая

Слабая

Сильная

Очень сильная

Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганическиекислоты и основания, обуславливающие широкий диапозонрН промышленных стоков (1,0 - 11,0) и способныхизменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0 , тогда как рыба в пресной и морской воде может существоватьтолько в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основныхисточников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянутьпредприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до12 млн.т./год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районаху берегов, однако некоторая их частьвыносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительноснижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона.Отходы, содержащие ртуть, обычноскапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепиводных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными улюдей, употреблявших в пищу рыбу,выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывалипромышленные стоки с техногенной ртутью.

Органическоезагрязнение.Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной средыимеют не только минеральные, биогенныеэлементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенноеорганическое вещество, пагубно влияют насостояние водоемов. Осаждаясь, суспензиизаливают дно и задерживают развитие илиполностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих впроцессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовыватьсявредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые привогдят кзагрязнению всей воды в реке. Наличиесуспензий затрудняют также проникновениесвета в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, являетсясодержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действиеоказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержаниякислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют наповерхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности водыкислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов иводостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержаниинекоторых органических веществ впромышленных сточных водах предоставлена ниже:

Загрязняющие

вещества

Количество в мировом стоке,

млн.т/год

1. Нефтепродукты

3. Отходы производств

синтетических волокон

4. Растительные органические

Всвязи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатациейводные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением илинепроточных (водохранилища, озера).

Разлагаясьв водной среде, органические отходы могутстать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическимиотходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера),но и тем, что требуют для своегоразложения много кислорода. Если бытовыесточные воды поступают в водоем в оченьбольших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого дляжизни морских и пресноводных организмов.

Проблема загрязнения Мирового океана (на примере ряда органических соединений).

Нефть инефтепродукты. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющуютемно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией.Нефть состоит преимущественно из насыщенныхалифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на4 класса:

а) Парафины(алкены) - (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкиепарафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

б) Циклопарафины- (30 - 60% от общего состава) - насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана внефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Этисоединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в) Ароматические углеводороды- (20 - 40% от общего состава)- ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол,ксилол), затем бициклические (нафталин), полуциклические(пирен).

г) Олефины(алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленнуюцепь.

Нефтьи нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющимивеществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступалооколо 6 млн.т. нефти, что составляло 0,23% мировойдобычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой израйонов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластныхвод, - все это обуславливает присутствие постоянныхполей загрязнения на трассах морскихпутей. В период за 1962-79 годы врезультате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн.т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневымистоками.

Объемзагрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегоднопопадает 0,5 млн.т.нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуяслои различной мощности. По цвету пленкиможно определить ее толщину:

Внешний вид

Количество нефти,

1. Едва заметна

2. Серебристый отблеск

Химическое загрязнение среды промышленностью.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Химическое загрязнение биосферы.

Свой реферат я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы - атмосферы. Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незакопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека.

В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серусодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 % от общемирового выброса.

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

д) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

Аэрозольное загрязнение атмосферы. Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб.км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс.куб.м. условного оксида углерода и более 150 т. пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств - измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха.

Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушным массам и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.

Фотохимический туман (смог). Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.

Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен сновапревращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации новые массы диоксида азота расщеппляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной спосбностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями (ПДК). Приоритет в области разработки предельно допустимых концентраций в воздухе принадлежит СССР. ПДК - такие концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей.

Обобщение всей информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО (Главной Геофизической Обсерватории. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было выше ПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия - среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя - индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующее значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют. Максимальные разовые концентрации основных загрязняющих веществ были наибольшими в Норильске (оксилы азота и серы), Фрунзе (пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.

Химическое загрязнение природных вод.

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды).

Неорганическое загрязнение. Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице:

Вещество	Планктон	Ракообразные	Моллюски
7. Роданид
10. Сульфид

Степень токсичности (примечание):

Отсутствует

Очень слабая

Слабая

Сильная

Очень сильная

Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапозон рН промышленных стоков (1,0 - 11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0 , тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до 12 млн.т./год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

Органическое загрязнение. Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые привогдят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже:

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера).

Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.

Проблема загрязнения Мирового океана (на примере ряда органических соединений).

Нефть и нефтепродукты. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

а) Парафины (алкены) - (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

б) Циклопарафины - (30 - 60% от общего состава) - насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в) Ароматические углеводороды - (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полуциклические (пирен).

г) Олефины (алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн.т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн.т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн.т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм).

Пленка толщиной 30-40 мкм полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую - "нефть в воде"- и обратную - "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн.т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн.т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты. Хлороорганические инсектициды получаются путем хлороирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1,2 млн.т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах Земнего шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0,03 - 1,2 кг./л.

Синтетические поверхностно-активные вещества. Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, арбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленнрсти связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тентонически активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий,цинк, медь, мышьяк,) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс.т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс.т. ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс.т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предриятий поступали в залив Минамата. Свиней - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах,почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиней активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает (20-30) т. свинца в год.

Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг). Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна.

Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0,085% свинца; 0,001% ртути; 0,001% кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышаеся мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода.

Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен награнице воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроля за сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.

Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв.км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом теипературы усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упроще нию экосистемы.

Загрязнение почвы.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.

Пестициды как загрязняющий фактор. Открытие пестицидов - химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней - одно из важнейших достижений современной науки. Сегодня в мире на 1 га. наносится 300 кг. химических средств. Однако в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйствем медицине (борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отличается снижение из эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. В то же время действие пестицидов стало проявляться в глобальных масштабах. Из громадного количества насекомых вредными являются лишь 0,3% или 5 тыс. видов. У 250-ти видов обнаружена резистентность к пестицидам. Это усугубляется явлением перекрёстной резистенции, заключающейся в том, что повышенная устойчивость к действию одного препарата сопровождается устойчивостью к соединениям других классов. С общебиологических позиций резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами. Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

Кислые атмосферные выпады на сушу. Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксилов серы, азота, углерода. Эти оксилы, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде "кислых дождей" на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. Главными источниками в атмосфере является сжигание сланцев, нефти, углей, газа в индустрии, в сельском хозяйстве, в быту. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу оксилов серы, азота, сероводорода и оксида углерода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических представительных измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.

Заключение

В наше время защита окружающей среды выдвигается на первый план. Последствия недостаточного внимания к проблеме могут быть катастрофическими. Речь идет не только о благополучии человечества, а о его выживании. Особенно тревожно то, что деградация природной среды может оказаться необратимой.

Загрязнение вод наносит ущерб здоровью человека и рыбным запасам. Деградация сельскохозяйственных угодий привела к засухе и эрозии почв во многих районах. Отсюда недоедание, голод, болезни. Загрязнение воздуха наносит все более ощутимый ущерб здоровью людей. Массовое уничтожение лесов отрицательно сказывается на климате и сокращает биоразнообразие, генофонд. Серьезной угрозой здоровью является истощение озонового слоя, защищающего от вредных излучений Солнца. К катастрофическим изменениям в климате Земли ведет "парниковый эффект", то есть глобальное потепление в результате растущих выбросов углекислого газа в атмосферу. Нерациональное использование минеральных и живых ресурсов ведет к их истощению, что опять-таки ставит проблему выживания человечества. Наконец, аварии на предприятиях, связанных с радиоактивными и ядовитыми веществами, не говоря уже об испытании ядерного оружия, причиняют огромный ущерб здоровью людей и природе. Достаточно вспомнить об аварии на Чернобыльской АЭС и на американском химическом заводе в Индии. Большой ущерб окружающей среде приносят вооруженные конфликты, о чем свидетельствует опыт войн во Вьетнаме, Кампучии, Персидском заливе, в Югославии и др.

На конференции ООН 1992 г. в Рио-де-Жанейро прозвучал вывод о том, что нынешняя рыночно-потребительская модель, действующая в ряде стран, стремительно ведет к гибели всего человечества. Это модель неустойчивого развития, характеризующаяся бездумной разработкой и потреблением природно-энергетических и сырьевых ресурсов биосферы.

Учитывая высокую энерго- и ресурсоемкость промышленного производства в Украине, низкий уровень культуры производства и пренебрежение экологическим законодательством, необходимо трансформировать всю социальную и политическую организацию управления и разработать новую экологическую доктрину, концепцию, в интересах выживания будущих поколений украинцев.

Химическое загрязнение среды промышленностью. На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в при

Тема: «Загрязнение природной среды, источники и меры борьбы и защиты природной среды»

ВВЕДЕНИЕ………………………………….……………………………... 1. Понятие «загрязнение природной среды» и основные ее типы……… 2. Источники загрязнение природной среды……………………………. 3. Меры борьбы с загрязнением природной среды и методы защиты природной среды…………………………………………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………...

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования заключается в том, что в настоящее время антропогенное загрязнение окружающей природной среды приобрело огромный размах. Это привело к серьезным экологическим, экономическим, социальным последствиям для общества, которое проявляется в ухудшении состояния окружающей природной среды, необходимости значительных финансовых вложений для ее восстановления, резкого снижения продолжительности жизни людей по сравнению с развитыми странами.

Актуальность темы исследования вызывается и необходимостью разработки организационно-правовых мероприятий по обеспечению охраны окружающей природной среды от загрязнения: экологический контроль, наблюдение, экономические меры.

Цель исследования : изучить проблематику загрязнения природной среды, а также рассмотреть источники ее загрязнения, меры борьбы и защиты природной среды.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить понятие «загрязнение природной среды» и основные ее типы;

2.Рассмотреть основные источники загрязнение природной среды;

3. Проанализировать меры борьбы с загрязнением природной среды и методы защиты природной среды.

1. Понятие «загрязнение природной среды» и основные ее типы

Загрязнение природной среды - привнесение в среду или возникновение в ней новых (нехарактерных для нее) физических, химических или биологических агентов, или превышение естественного средне многолетнего уровня концентрации тех же агентов в рассматриваемый период. Различают природные и антропогенные загрязнения.

Под загрязнением окружающей среды автор Снакин В.В. понимает «изменение свойств среды (химических, механических, физических, биологических и связанных с ними информационных), происходящие в результате естественных или искусственных процессов и приводящие к ухудшению функций среды по отношению к любому биологическому или технологическому объекту» 1 .

Используя различные элементы окружающей среды в своей деятельности, человек изменяет её качество. Часто эти изменения выражаются в неблагоприятной форме загрязнения 2 .

Загрязнение окружающей среды - это поступление в нее вредных веществ, могущих нанести ущерб здоровью человека, неорганической природе, растительному и животному миру или стать помехой в той или иной человеческой деятельности. Конечно, загрязнения, вызванные деятельностью людей (их называют антропогенными), надо отличать от естественных загрязнений. Обычно, говоря о загрязнении, имеют в виду именно антропогенное загрязнение и оценивают его, сравнивая мощности естественных и антропогенных источников загрязнения 3 .

Из-за больших количеств поступающих в среду отходов человеческой деятельности способность окружающей среды к самоочищению находится на пределе. Значительная часть этих отходов чужда природной среде: они либо ядовиты для микроорганизмов, разрушающих сложные органические вещества и превращающих их в простые неорганические соединения, либо вообще не разрушаются и поэтому накапливаются в различных частях окружающей среды. Даже те вещества, которые привычны для окружающей среды, поступая в нее в слишком больших количествах, могут изменять ее качества и воздействовать на экологические системы.

Загрязнение окружающей среды – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.

Рассмотрим основные типы загрязнения:

Физическое (тепловое, шумовое, электромагнитно, световое, радиоактивное);

Химическое (тяжелые металлы, пестициды, пластмассы и др. химические вещества);

Биологическое (биогенное, микробиологическое, генетическое);

Информационное (информационный шум, ложная информация, факторы беспокойства 1 .

Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы 1 .

Наряду с загрязнением окружающей среды новыми для нее синтетическими веществами, большой ущерб природе и здоровью людей может нанести вмешательство в природные круговороты веществ за счет активной производственной и сельскохозяйственной деятельности, а также образования бытовых отходов.

2. Источники загрязнение природной среды

Загрязнению подвергаются атмосфера (воздушная среда), гидросфера (водная среда) и литосфера (твердая поверхность) Земли. Рассмотрим виды источников загрязнения среды с учетом места загрязнения.

Таблица 1. Источники загрязнения окружающей среды 1

Место загрязнения	Основные источники загрязнения	Основные вредные вещества
Атмосфера	Промышленность Транспорт Тепловые электростанции	Оксиды углерода, серы, азота Органические соединения Промышленная пыль
Гидросфера	Сточные воды Утечки нефти Автотранспорт	Тяжелые металлы Нефтепродукты
Литосфера	Отходы промышленности и Сельского хозяйства Избыточное использование Удобрений	Пластмассы Тяжелые металлы

Источником загрязнения окружающей природной среды выступает хозяйственная деятельность человека (промышленность, сельское хозяйство, транспорт). В городах наибольший удельный вес от загрязнения дает транспорт (70-80%). Среди промышленных предприятий наиболее «грязными» считаются металлургические - 93,4%. За ними следуют предприятия энергетики - прежде всего ТЭС - 27%, 9% - падают на предприятия химической промышленности, 12% - нефтяной и 7% газовой промышленности.

Хотя химическая промышленность не является главным поставщиком загрязнений (рис. 1), для нее характерны выбросы, наиболее опасные для природной среды, человека, животных и растений (рис. 2) 2 .

Рис. 1. Загрязнение атмосферы различными отраслями промышленности

Рис.2. Загрязнение окружающей среды опасными отходами. Основная доля опасных отходов образуется за счет продукции химической промышленности.

Термин «опасные отходы» применяют к любого рода отходам, которые могут нанести вред здоровью или окружающей среде при их хранении, транспортировке, переработке или сбросе. К ним относятся токсичные вещества, воспламеняющиеся отходы, отходы, вызывающие коррозию и другие химически активные вещества 1 .

Природные воды могут загрязняться пестицидами и диоксинами, а также нефтью. Продукты разложения нефти токсичны, а нефтяная пленка, изолирующая воду от воздуха, приводит к гибели живых организмов (в первую очередь, планктона) в воде. Сильнейшими загрязнителями окружающей природной среды являются отходы производства, бытовые отходы. Ежегодно на одного жителя Земли приходится свыше 20 т. отходов. Особо опасными из них считаются диоксины. Постановлением Правительства от 5 ноября 1995 года была принята федеральная целевая программа по диоксинам. В ее включен следующий блок вопросов: разработка нормативов содержания диоксинов в выбросах и сбросах промышленных предприятий и мусоросжигающих заводов; разработка нормативов содержания диоксинов в почве, питьевой воде, в воздушной среде; оценка масштабов и степени загрязнения открытых регионов России диоксинами; разработка технологий и методов обезвреживания диоксинов и другие, что в какой-то степени должно привести к уменьшению загрязнения окружающей природной среды этим токсикантом.

В период экономических реформ произошло преобразование организационно-правовых форм ведения сельского хозяйства. Однако из-за отсутствия финансовых средств сельскохозяйственные предприятия различных форм собственности не проводят природоохранных мероприятий на животноводческих фермах, бесконтрольно применяют минеральные удобрения и агрохимикаты, которые первоначально накапливаются в почве, а затем вместе с дождевыми потоками попадают в реки, загрязняя сельскохозяйственную продукцию и окружающую природную среду. На наш взгляд, необходимо усилить контроль за деятельностью сельских товаропроизводителей, активнее применять меры административной, уголовной, гражданско-правовой ответственности к юридическим и физическим лицам, не проводящим природоохранные мероприятия 1 .

Сильным загрязнителем окружающей природной среды является автотранспорт. Выбросы автомобилей представляют собой смесь очень вредных для здоровья веществ. Однако на сегодняшний день отсутствует единый орган, занимающийся разработкой и реализацией комплексных программ по экологической безопасности применительно к сфере автомобильного транспорта, отсутствует методика организации дорожного движения, разработанная с учетом экологических требований. В период рыночных реформ в России увеличилось количество негосударственных предприятий, которые в погоне за получением больших доходов не уделяют внимания мероприятиям по охране окружающей природной среды. Отсутствует единый пакет нормативных правовых актов, регулирующих экологические отношения, где должна быть предусмотрена ответственность за экологические правонарушения в сфере автомобильного транспорта.

Помимо накопления в почве токсичных и вредных веществ в результате деятельности человека, ущерб землям наносится за счет захоронения и свалок промышленных и бытовых отходов 1 .

Загрязнителями воды являются и органические отходы. На их окисление расходуется дополнительное количество кислорода. При слишком низком содержании кислорода нормальная жизнь большинства водных организмов становится невозможной. Аэробные бактерии, которым необходим кислород, также погибают, вместо них развиваются бактерии, использующие для своей жизнедеятельности соединения серы. Признаком появления таких бактерий является запах сероводорода – одного из продуктов их жизнедеятельности.

В итоге, можно сказать, что одним из основных загрязнителей окружающей среды является сельскохозяйственное производство. В систему круговорота химических элементов искусственно вводятся значительные массы азота, калия, фосфора в виде минеральных удобрений. Их избыток, не усвоенный растениями, активно вовлекается в водную миграцию. Накопление соединений азота и фосфора в природных водоемах вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов и загрязнение их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Кроме того, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышение концентрации этого элемента в сельскохозяйственных продуктах питания и питьевой воде. Это может вызвать серьезные заболевания людей.

3. Меры борьбы с загрязнением природной среды и методы защиты природной среды

Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы являются строгий контроль выбросов вредных веществ. Токсичные исходные продукты заменяют на нетоксичные, практикуется переход на замкнутые циклы, совершенствуются методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций.

Большую роль в защите окружающей среды от химических загрязнений играет международное сотрудничество. Так, например, в 1970-е в озоновом слое, защищающем нашу планету от опасного действия ультрафиолетового излучения Солнца, было обнаружено снижение концентрации О3. В 1974 установили, что озон разрушается под действием атомарного хлора. Одним из основных источников хлора, попадающего в атмосферу, являются хлорфторпроизводные углеводородов (фреоны, хладоны), используемые в аэрозольных баллонах, холодильниках и кондиционерах. Разрушение озонового слоя происходит, возможно, не только под действием этих веществ. Тем не менее, были предприняты меры по уменьшению их производства и использования. В 1985 многие страны договорились о защите озонового слоя. Обмен информацией и совместные исследования изменений концентрации атмосферного озона продолжаются 1 .

Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоемы, включает установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, уменьшение сбросов промышленных предприятий за счет применения замкнутых циклов. Снижение опасности загрязнения нефтью возможно путем повышения надежности танкеров 1 .

Для предотвращения загрязнения поверхности Земли нужны предупредительные меры – не допускать засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, нужна санитарная очистка почвы и территории населенных мест, где такие нарушения были выявлены.

Самым эффективным решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде 2 .

На сегодняшний день единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов 3 .

Существуют следующие основные способы уменьшения загрязнения окружающей среды: безотходное производство, малоотходное производство, комплексная переработка сырья, новые технологии и материалы. Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды 1 .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении хотелось бы сказать, что загрязнение окружающей среды имеет почти такую же долгую историю, что и история самого человечества. Долгое время первобытный человек мало чем отличался от других видов животных и в экологическом смысле находился в равновесии с окружающей средой. К тому же численность человечества была невелика.

С течением времени в результате развития биологической организации людей, их умственных способностей, человеческий род выделился среди других видов: возник первый вид живых существ, воздействие которых на все живое представляет собой потенциальную угрозу равновесию в природе.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.

В заключение следует отметить, что в условиях ожидаемого роста объемов производства, постоянно увеличивающихся выбросов автотранспорта, без принятия эффективных природоохранных мер, негативная тенденция уровней загрязнения природной среды может ещё более обостриться.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Ардашкин, И.Б. Социальная экология. Дистанционное обучение: учебное пособие / И.Б. Ардашкин. - Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - 116 с.

Виды и масштабы негативного воздействия человека и промышленности на природную среду // Природопользование: Учебник / Под ред. Э.А.Арустамова. – М., 2008. – С.80-87.

Маркович, Данило Ж. Социальная экология: Монография / Д. Ж. Маркович. - М.: Изд-во Российского ун-та дружбы народов, 2007. - 436 с.

Проблемы социальной экологии: Сборник научных трудов. - Кемерово: Изд-во КузПИ, 2007. - 99 с.

Снакин В.В. Экология и охрана природа: Словарь-справочник. - М.: Академия, 2008. с. 17.

Социальная экология: теоретические и прикладные аспекты: учебное пособие / отв. ред. В. Г. Раскин. - Кемерово: Изд-во Кузбасского ГУ, 2006. - 135 с.

Современный мир и его влияние на окружающую природную среду // Безопасность жизнедеятельности/ Ред. Э.А. Арустамов. – М., 2008. – С.47-59.

Загрязнение ОС - это попадание в нее или образование в ней вредных (загрязняющих) веществ в количествах, превышающих установленные нормативы. Вредным признается вещество, которое способно создать опасность для здоровья людей, нанести ущерб флоре и фауне.

Вредное воздействие на ОС - это воздействие, приводящее к изменению состояния ОС, в результате которого ухудшаются условия жизни человека, условия обитания и произрастания живых организмов.

Атмосферный воздух - это естественная смесь газов атмосферы, находящаяся за пределами жилых и производственных помещений.

Загрязнение атмосферного воздуха - это поступление или образование в нем вредных веществ в концентрациях, превышающих установленные гигиенические и экологические нормативы качества воздуха (ст. 1 ФЗ "Об охране атмосферного воздуха").

Охрана атмосферного воздуха - это система мер по улучшению его качества и предотвращению его вредного воздействия на здоровье человека и ОПС. Основными правовыми средствами охраны воздуха от загрязнения являются: выдача разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух (ст. 14 ФЗ); государственная регистрация загрязняющих веществ; учет вредных воздействий на воздух и их источников: инвентаризация выбросов загрязняющих веществ; мониторинг атмосферного воздуха: государственный и общественный контроль за охраной атмосферного воздуха.

В целях регулирования выбросов вредных веществ устанавливаются технические нормативы выбросов и предельно допустимые выбросы.

Технический норматив выброса - это норматив выброса вредного вещества для источников, который отражает максимально допустимую массу выброса в расчете на единицу продукции или мощности.

Предельно допустимый выброс - это норматив предельно допустимого выброса вредного вещества, который устанавливается для источника с учетом непревышения нормативов качества воздуха и критических нагрузок на экологические системы. При определении нормативов выбросов применяются методы расчетов рассеивания выбросов в атмоссрерном воздухе.

Статья 15 ФЗ "Об охране атмосферного воздуха" допускает производство и использование технических и технологических установок только при наличии сертификатов. Сертификаты подтверждают соответствие содержания вредных веществ в выбросах технических и технологических установок техническим нормативам выбросов.

Правовая охрана вод от химического загрязнения

Загрязнение водных объектов - это сброс или поступление в водные объекты вредных веществ, которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод. Использование водных объектов должно осуществляться с минимальными негативными последствиями для них (Водный кодекс РФ). При залповом сбросе вредных веществ возникает аварийное загрязнение водных объектов, которое причиняет вред здоровью населения и биологическому разнообразию. Захоронение и сброс токсичных веществ в водные объекты запрещается. Запрещается сброс не очищенных и не обезвреженных сточных вод, а также забор воды, существенно влияющий на состояние водных объектов.

Для использования подземных вод, сброса сточных вод, для поддержания пластового давления при эксплуатации место рождений нефти и газа предусматривается выдача лицензии. В лицензии должны содержаться сведения об установленных лимитах водопользования, которые могут пересматриваться.

Водопользователи обязаны:

• соблюдать условия, установленные в лицензии на водопользование;
• не нарушать прав других водопользователей;
• не ухудшать качество поверхностных и подземных вод;
• информировать органы власти об аварийных ситуациях.

Поддержание вод в надлежащем экологическом состоянии обеспечивается двумя видами нормативов :

• нормативы предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты, которые устанавливаются из условия недопустимости превышения ПДК вредных веществ в водных объектах;
• нормативы ПДК вредных веществ в водных объектах и сточных водах.

Нормативы качества воды - это совокупность допустимых значений показателей ее состава и свойств. Для каждого выпуска возвратных (сточных) вод устанавливаются ПДС веществ, чтобы в контрольных створах водных объектов обеспечивались нормативы качества воды.

При проектировании предприятий и внедрении новых технологических процессов необходимо предусматривать создание замкнутых систем технического водоснабжения.

Запрещается ввод в эксплуатацию объектов, не оборудованных устройствами, очистными сооружениями, предотвращающими загрязнение и истощение водных объектов (например, фильтрующих накопителей и захоронений). Для объектов, подверженным авариям (нефтепроводы, нефтехранилища, накопители сточных вод и др.), должны быть разработаны и осуществлены противоаварийные мероприятия.

Для обеспечения охраны вод устанавливаются водоохранные и санитарно-защитные зоны, в которых поддерживается специальный режим хозяйственной деятельности.

Правовая охрана почвы от химического загрязнения

Основные источники загрязнения почвы подразделяются на две группы. К первой группе относятся источники загрязнения, эксплуатация которых прямо не связана с использованием земель. Это промышленные предприятия и транспорт, выбрасывающие загрязняющие вещества в атмосферный воздух или в водные объекты, которые затем попадают в почву. Ко второй группе относятся сельскохозяйственные организации, применяющие пестициды и агрохимикаты.

Учитывая это обстоятельство, законодательство об охране ОПС решает проблему охраны почвы от загрязнения путем регулирования выбросов и сбросов загрязняющих веществ в воздушную и водную среду. Почва в отличие от воды и воздуха не является пространственной средой, в которую сбрасываются или удаляются загрязняющие вещества. Законодательство водное и об атмосферном воздухе специально регулируют вопросы сброса и выброса вредных веществ в эти природные объекты. Законодательство об охране почвы построено на иных принципах. Главной его задачей является не регулирование поступления вредных веществ в почву, a предотвращение попадания таких веществ в почву.

При размещении новых сооружений и внедрении новых технологий должны предусматриваться мероприятия по охране земель. Для оценки состояния почвы устанавливаются нормативы ПДК вредных химических веществ в почве. Их содержание определяется в миллиграммах на килограмм почвы. Например, содержание ванадия может достигать 150 мг; марганца - 1500; марганца + ванадия - 1000 + 100; ртути - 2,1; свинца - 32; нитратов - 130 мг.

Правовая охрана ОПС от загрязнений производственными отходами

Ежегодно в России образуется около 7 млрд т отходов, из которых используется лишь 2 млрд т. В отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд т твердых отходов. Под полигоны и свалки твердых бытовых отходов ежегодно отводится 10 тыс. га земель.

Вопросы обращения с отходами регулирует ФЗ "Об отходах производства и потребления". Основными принципами государственной политики в области обращения с отходами являются: охрана здоровья человека: поддержание благоприятного состояния ОПС и сохранение биологического разнообразия: использование новых научно-технических достижений для реализации малоотходных и безотходных технологий (ст. 3 ФЗ).

Отходы производства и потребления - это остатки сырья и материалов, которые образовались в процессе производства и потребления, а также товары, утратившие свои потребительские свойства.

Захоронение отходов - это изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в целях предотвращения попадания вредных веществ в ОПС.

Хранение отходов - это содержание отходов в объектах размещения в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования.

Использование отходов - это применение отходов для производства продукции или оказания услуг.

Статья 4 ФЗ определяет правовой режим отходов как объекта права собственности. Право собственности на отходы принадлежит собственнику сырья или продуктов, в результате использования которых эти отходы образовались. Собственник не может отказаться от права собственности на отходы. Право собственности на отходы может быть приобретено другим лицом. Создание объектов размещения отходов (полигонов, шламохранилищ, отвалов горных пород) допускается на основании разрешений при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы. Места размещения отходов, содержащие более 1 тыс. т или 5 тыс. отходов, подлежат инвентаризации.

При выдаче лицензии на право пользования недрами утверждаются лимиты на размещение отходов, включая размещение отходов в недрах.