Техногенное загрязнение земель. Масштабные проблемы современности: загрязнение окружающей нас среды

Быстрый рост населения земного шара, промышленного и сель­скохозяйственного производства сопровождается резким увеличе­нием органических и неорганических отходов производства и про­дуктов потребления, сброс которых вызывает почти повсеместное загрязнение природных вод. Процесс этот быстро прогрессирует во времени, охватывая все большие площади вод суши и Миро­вого океана. Загрязнение отдельных рек, озер и ряда районов Мирового океана достигло таких пределов, что стало нарушать их биологический режим. В обширных районах Земли, стал ощу­щаться недостаток питьевой и технической воды.

Особенно быстро ухудшается санитарное состояние и нано­сится наибольший ущерб рыболовству тех рек и озер, на берегах которых расположены крупные промышленные предприятия и го­рода. Интенсивно загрязняются также изолированные и слабо со­общающиеся с океаном морские бассейны. Все возрастающее загрязнение вредными химическими веществами вод и грунтов в таких бассейнах нередко вызывает появление процессов, которые влекут за собой гибель флоры и фауны, включая массовую гибель ценных пород промысловых рыб.

Однако хотя загрязнение водной среды и приобрело глобаль­ный характер, в настоящее время явно наметилось отставание тенденций роста загрязнений от темпов развития производства. Происходит это благодаря тому, что технический прогресс обес­печивает все более полное использование промышленного сырья и топлива, вследствие чего значительно сокращаются их потери. Широко начинают применяться замкнутые циклы производства, сухая (безводная) технология. Усиливается тенденция перевода предприятий и транспорта на электрическую энергию атомных станций. У всех действующих и вновь строящихся крупных про­мышленных предприятий, как правило, предусматривается соору­жение специального комплекса по очистке сточных вод. В неко­торых случаях эффективность этих мер настолько велика, что отдельные, прежде сильно загрязненные водные объекты, почти полностью очистились и в них началось восстановление флоры и фауны. Этому, естественно, способствует и самоочищающая спо­собность водных бассейнов (которая, однако, ограничена опреде­ленными пределами).

Ежегодно в мире в реки, озера и моря выбрасываются в виде про­мышленных отходов около 6,5 млн. т фосфатов, более 5 млн. т неф­тепродуктов, 2,3 млн. т свинца, 1,6 млн. т марганца и большое коли­чество других химических элементов. Как правило, эти вещества сбрасываются в виде водных растворов, или взвесей, так как вода почти всегда является компонентом технологических процессов. При производстве 1 т чугуна расходуется, в зависимости от ис­пользуемой технологии, от 150 до 200 куб. м воды, для получения такого же количества бумаги требуется 65-110 куб. м, целлюлозы 175-500 куб. м, нефтепродуктов 2-20 куб. м воды и т. д. Наиболь­ший объем загрязненных вод сбрасывается нефтеперерабатыва­ющими, металлургическими, химическими и целлюлозно-бумаж­ными предприятиями. Большое количество химических веществ по­ступает в грунтовые и речные воды с сельскохозяйственных угодий, где они используются в качестве удобрений и для борьбы с вреди­телями сельскохозяйственных культур и лесов. Сильно загрязня­ются водные бассейны нефтепродуктами, сбрасываемыми судами, а также в результате утечки сырой нефти в местах ее добычи (особенно подводной) и при транспортировке нефтепродуктов.

В состав сточных вод, загрязненных отходами промышленности, транспорта, сельского хозяйства и коммунально-бытовых предприя­тий входят органические вещества (органические кислоты, спирты, фенолы, гербициды, детергенты и др.), неорганические вещества (соли, кислоты, щелочи), нефтепродукты, ядовитые вещества (цианиды, мышьяк, соли меди, цинка, ртуть и др.), радиоактивные и бактериологические вещества и др.

По характеру воздействия все загрязняющие вещества можно разделить на три типа агентов: химические, бактериологические и радиоактивные.

§ 1. Химические загрязнения

Из химических загрязнителей водных масс наибольшую опас­ность представляют углеводороды, ядохимикаты (пестициды, ин­сектициды, фунгициды, гербициды), ртуть и детергенты.

Количество загрязняющих веществ в воде обычно ничтожно мало по сравнению с общей ее массой, однако они могут нанести большой вред животным и растениям водного объекта. Этому спо­собствуют три обстоятельства: во-первых, природная способность ряда организмов накапливать продукты загрязнения; во-вторых, большинство из загрязнений локализируется в прибрежных райо­нах, где размножается, питается и растет большая часть рыб и других водных организмов; в-третьих, определенная устойчивость сохранения загрязнений в водной среде.

Очень слабо изучены воздействия промышленных стоков и почти ничего неизвестно о совокупном влиянии загрязнителей на водные организмы. Известно, например, что никель относительно малоток­сичен. Но если он попадает в воду с «медистым стоком», токсич­ность его увеличивается в 10 раз. Практически ничего неизвестно об интенсификации воздействий загрязняющих веществ при уве­личении температуры воды, ее плотности, солености, изменении условий освещенности, перемешивании вод и воздействии других факторов.

Все это является предметом дальнейшего изучения.

Углеводороды - главная составная часть нефти и нефте­продуктов - не только наиболее распространенный, но и наиболее опасный агент загрязнения. Добыча нефти и использование нефте­продуктов быстро растут. Поэтому опасность загрязнения при­родных вод этими веществами постоянно увеличивается, значи­тельно превышая по своим масштабам опасность бактериологиче­ского и радиоактивного заражения.

Нефтепродукты представляют собой сложную смесь углеводо­родов предельного, непредельного, алициклического и ароматиче­ского ряда. В 1968 г. рабочей группой стран СЭВ по унификации методов анализа природных и сточных вод было принято решение считать «нефтепродуктами» наиболее характерную часть нефти и продуктов ее переработки, состоящую из неполярных и малополяр­ных соединений, экстрагируемых гексаном (или петролейным эфи­ром). Это определение ограничивает понятие «нефтепродукты» углеводородами и очень небольшим числом органических соедине­ний, редко сопутствующих углеводородам в природных и сточных водах. В то же время это определение достаточно четко выражает химико-аналитические свойства нефтепродуктов.

Нефть в воде может присутствовать в виде пленки, состоящей в основном из легких маслянистых и маслянисто-смолистых фрак­ций, в виде устойчивой высокодисперсной эмульсии (частицы менее 30 мк) во взвешенном состоянии, в виде сравнительно крупных комочков, прилипших к взвешенным наносам, в растворенном виде (растворимость нефти незначительна - по данным отдельных авто­ров от 2 до 100 мг/л). Тяжелые фракции нефти (30-40%) опуска­ются на дно и образуют очень устойчивый к окислению слой, в ко­тором гибнут обитающие на дне организмы, служащие кормом для рыб. При волнении и резком возрастании скорости придонных течений нефтепродукты на дне могут вновь вовлекаться в гидро­динамические процессы и явиться вторичным источником загряз­нения воды при взмучивании.

Ядохимикаты. Для борьбы с вредителями сельского хозяй­ства и лесов используется большое количество разнообразных ядовитых веществ, которые обладают сильными токсическими и канцерогенными свойствами. С начала второй мировой войны для борьбы с вредителями полей начал широко использоваться дихлордифенилтрихлоратан (ДДТ). Стойкость этого препарата привела к тому, что живые существа, обитающие в воде, воздухе и на зем­ле (в том числе и человек) содержат в настоящее время ДДТ. Сейчас выпуск ДДТ значительно сокращен. Некоторые страны (в том числе и Советский Союз) вообще отказались от его произ­водства и применения.

Ртуть и другие металлы попадают в природные воды вместе с отходами промышленных предприятий и сельского хо­зяйства. Ртуть, в частности, используется для протравливания семян, в целлюлозно-бумажной промышленности, в качестве ка­тализатора при изготовлении поливинилхлорида и в других произ­водствах. Ртуть обладает сильным токсическим действием, мо­жет накапливаться в животных и растительных организмах и передаваться по биологической цепи питания. Около 100 японцев умерло в результате отравления рыбой, выловленной в заливе Минамата, куда сбрасывались отходы завода, изготовляющего поливинилхлорид.

Попадают в воду также сотни тысяч тонн свинца и цинка, ко­торые, как и ртуть, токсичны и накапливаются в больших коли­чествах в водных организмах. Нормальная концентрация меди в морской воде составляет примерно 3 части на миллиард ча­стей воды. Раствор, содержащий одну часть меди на 10 миллио­нов частей воды токсичен для водных организмов. Концентра­ция - одна часть меди на миллион частей воды - убивает съедоб­ных моллюсков менее чем через 2 часа, а способность бурых водорослей производить кислород снижается при этих условиях примерно на 70% в течение 9 дней.

Детергенты относятся к синтетическим поверхностно-активным, очень медленно разрушающимся веществам (напри­мер, мыла «Новость», «Ладога» и др.). Сточные воды, содержа­щие детергенты, загрязняют в основном реки и морские прибрежные зоны. Наличие поверхностно-активных соединений может быть установлено как путем непосредственного измерения поверхностного натяжения, так и по определению интенсивности пенообразований: наличие в воде даже небольшого количества детергентов становится заметным (в том числе и при наблюдении с малых высот с самолета), благодаря образованию пены.

Детергенты представляют большую угрозу для водоема, так как вспенивание воды тормозит процессы минерализации органи­ческих веществ, снижает органолептические свойства воды, за­трудняет осаждение и разложение взвесей. Известно, что в оди­наковых условиях окисление растворенных органических загряз­нений протекает в 10-25 раз быстрее, чем окисление нерастворенных, взвешенных веществ.

Детергенты, употребляемые при очистке морских побережий от нефтепродуктов, оказывают на флору и фауну моря более гу­бительное действие, чем сама нефть.

§ 2. Бактериологические загрязнения

Загрязнения, содержащие опасные для жизни человека и жи­вотных бактерии, попадают в водоемы и водотоки в основном че­рез канализационные системы. Попавшие в водную среду бактерии с течением времени частично обезвреживаются. Поэтому наибольшую опасность представляет прямой сброс канализацион­ных вод в водоемы, используемые для водоснабжения или купа­ния. В морях опасность бактериального заражения сравнительно невелика, поскольку морская вода обладает способностью унич­тожать патогенные микроорганизмы: в течение первых 15 часов отмирают 70% бактерий, а на пятые сутки их сохраняется лишь доли процента. Однако и за этот период бактерии могут принести большой вред. Интенсивность протекания процессов биохимиче­ского окисления сточных вод зависит от температуры воды. При температуре 20° С полное их окисление происходит обычно в те­чение 5-10 дней. При более низких температурах этот период заметно увеличивается.

§ 3. Радиоактивные загрязнения

Радиоактивные загрязнения водных масс создаются либо в ре­зультате преднамеренного сброса в воду («захоронения») твер­дых продуктов радиораспада, которые опускаются на дно, загряз­няя воду и грунты, либо при сбросе промышленных вод, содер­жащих радиоактивные вещества, либо в результате выпадения радиоактивных осадков, образующихся при взрывах атомных бомб.

Наиболее опасны радиоактивные элементы, которые имеют большой период полураспада. Среди них на первом месте стоят стронций-90 и цезий-137, имеющие период полураспада около 30 лет. Эти элементы усваиваются водными организмами, вклю­чаются в биологические процессы, порождая вредные мутации.

Наблюдения за радиоактивностью вод производится тем же способом, что и за патогенными микробами: с помощью отбора проб на химический анализ. Распространение струй радиоактив­ных (равно как и бактериологически загрязненных) промышлен­ных вод, имеющих специфическую окраску, можно проследить посредством их картирования с самолета. В тех случаях, когда они не имеют окраски, их можно замаскировать искусственно ка­ким-либо красящим веществом в месте сброса.

Техногенное загрязнение окружающей среды является одной из наиболее серьезных экологических проблем. Загрязнение воздуха промышленными выбросами приводит к значительному ухудшению состояния или даже гибели лесов на обширных территориях. Так, в Центральной и Западной Европе, США и Канаде ухудшение роста, повышенный отпад деревьев и гибель лесов происходят на сотнях тысяч гектаров (Ряпшис, 1986). Не менее актуальна эта проблема для Красноярского края, особенно для его северных территорий, где расположен крупнейший в России Норильский горно-металлургический комбинат. Более 80% суммарных выбросов предприятий городов края приходится на г. Норильск. Последние 10 лет он входит в приоритетный список городов России с очень высоким уровнем загрязнения (“О состоянии...”, 1999).[ ...]

Техногенное загрязнение среды является наиболее очевидной и быстродействующей негативной причинной связью в системе ЧЭБС: «экономика -» среда». Оно обусловливает значительную часть природоемкости техносферы и приводит к деградации экологических систем, глобальным климатическим и геохимическим изменениям, к региональным и локальным экологическим бедствиям, поражениям людей. На предотвращение загрязнения природы и окружающей человека среды направлены основные усилия прикладной экологии.[ ...]

Фоновое техногенное загрязнение атмосферы формируется преимущественно под влиянием промышленных выбросов и условий регионального и глобального рассеяния загрязняющих веществ в атмосфере.[ ...]

В условиях техногенных загрязнений образование комп-лексно-гетерополярных солей наблюдается с ионами металлов-загрязнителей: 2п, Си, Сс1, Со, Бг и др.[ ...]

В общем виде техногенные загрязнения классифицируются по двум группам: 1) материальные - запыление атмосферы, твердые частицы в воде и почве, газообразные, жидкие я твердые химические соединения и элементы; 2) энергетические - теплота, шум, вибрация, ультразвук, свет, электромагнитное поле, ионизирующие излучения.[ ...]

Выбрасываемые техногенные «загрязнения» и вредные воздействия можно разделить на четыре большие группы: физические, химические, биологические и эстетический вред .[ ...]

В вершине оврага, загрязненной сточными водами из мусоросвалки, сообщество гетеротрофных микроорганизмов - бактерий и актиномицетов -развито слабо (см. табл. 5.6), что объясняется присутствием в сточных водах токсичных элементов. При этом резко снижается заспоренность грибами: снижение числа КОЕ на питательных средах на фоне возросших показателей протяженности грибного мицелия, рассчитанное методом прямого счета, может быть вызвано только подавлением продукции спор или снижением их жизнеспособности. Подобная реакция репродуктивной функции отмечена ранее при техногенном загрязнении (Кобзев, 1980) и означает повышенную толерантность гиф по сравнению со спорами к высоким концентрациям тяжелых металлов, промышленным загрязнителям (Безель и др., 1994).[ ...]

Для оценки опасности загрязнения геологической среды ТМ особый интерес представляет изучение их подвижных форм. В природных условиях подвижными являются только компоненты, находящиеся в почвенном растворе, в условиях же загрязнения (органического, кислотного, теплового, биологического, щелочного) подвижными становятся и многие другие формы. При техногенном загрязнении почвогрунтов как элемента геологической среды целесообразно определять не столько количество ТМ, доступное растениям, что достигается использованием “мягких” растворителей, но и его ближайший резерв, для чего необходимы “жесткие” экстрагенты. Такой подход позволяет предвидеть размер возможного усиления потока ТМ из почвы в растения и в подземные (грунтовые) воды в экстремальных условиях.[ ...]

Миграционные прогнозы техногенного загрязнения подземных вод имеют дело с их нарушенным режимом, закономерности формирования которого контролируются многими факторами. Отражение всей совокупности этих факторов в единой расчетной модели является задачей повышенной трудности. Поэтому непосредственному выбору и построению прогнозных моделей должна предшествовать схематизация условий и процессов массопереноса, в которой предполагается выделение двух этапов: 1) предварительный - гео-фильтрационный и 2) собственно миграционный.[ ...]

В 1991 г. наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха проводились в 334 городах РФ, из них относительно регулярно - на стандартных постах - в 255 городах и поселках с измерением концентраций пяти-семи, в редких случаях-до 25 ингредиентов. Загрязнение вод суши контролировалось в 1194 реках и 147 водохранилищах и озерах, проанализировано 33 тыс. проб воды, выполнено 850 тыс. определений 126 различных ингредиентов. Осуществлялся также плохо регламентированный контроль состояния водных, земельных, лесных, фаунистических ресурсов. Однако из-за указанных недостатков вся эта большая по объему работа дает лишь неполную, часто искаженную информацию о состоянии среды, об уровнях ее техногенного загрязнения и не выполняет функции должного экологического контроля.[ ...]

Тайсаев Т.Т. Хариус - биоиндикатор техногенного загрязнения горных рек Сибири // География и природные ресурсы. 1992. № 2.[ ...]

Крупнейшим источником многокомпонентных загрязнений является теплоэнергетика. На ее долю в общем техногенном загрязнении воздуха приходится около 75% выбрасываемого диоксида серы, около 50% оксидов азота и 20% твердых примесей. Нефть и продукты ее переработки, сжигаемые в топках электростанций, почти на 60% определяют уровень загрязнения воздуха в Западной Европе. Исчерпание естественных природных запасов полезных ископаемых и природных компонентов связано с общими тенденциями промышленного развития человечества.[ ...]

Проблема самоочищения речных вод - часть проблемы техногенного загрязнения рек Пермского края, которая может быть решена с применением мысленного эксперимента (Чернов, 1979), ибо натурные исследования многочисленных рек и двух водохранилищ требуют многолетних работ.[ ...]

Этот процесс может быть естественным, природным (например, загрязнение почв и горных пород вредными токсичными компонентами при извержении вулкана) или искусственным (техногенным, антропогенным). Наибольшие экологические проблемы связаны именно с техногенными загрязнениями, которые и будут являться предметом нашего дальнейшего рассмотрения. Иногда термин "загрязнение" используют в широком смысле, понимая под этим привнесение в среду не только перечисленных выше вредных компонентов, но также различных физических полей (теплового, электромагнитного и др.) и информационных агентов. Мы будем придерживаться далее не широкой, а узкой трактовки упомянутого термина.[ ...]

Начальным этапом в организации охраны окружающей природной среды от техногенных загрязнений является инвентаризация предприятий-загрязнителей, включающая учет количества и химического состава твердых, жидких, газообразных выбросов (сбросов). В соответствии с "Инструкцией по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты” (Госкомприрода СССР, Москва, 1989) устанавливается контроль техногенных выбросов (сбросов) предприятий.[ ...]

Побережье и акватория южной части оз. Байкал подвергаются интенсивному техногенному загрязнению преимущественно от местных источников - Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, предприятий топливно-энергетического комплекса в городах и поселках, работающих на угле, а также от железнодорожного и автомобильного транспорта. Доля загрязнений из Иркутско-Че-ремховского промышленного района, приносимых в основном вдоль долины р.Ангары северо-западными ветрами, значительно уступает местным выбросам .[ ...]

Тихонов А.И., Толстихин Г.М., Чалов П.И. Уран-изотопный метод изучения процессов техногенного загрязнения подземных вод (на примере отстойника химического предприятия) // Водные ресурсы. - 1991. - № 2. - С. 196-203.[ ...]

Вся сфера экологического нормирования и стандартизации, особенно связанная с техногенным загрязнением среды, так или иначе опирается на гигиенические нормы и использует установленные предельно допустимые концентрации (ПДК) или предельно допустимые дозы (ПДД) вредных агентов. ПДК - это та наибольшая концентрация вещества в среде и источниках биологического потребления (воздухе, воде, почве, пище), которая при более или менее длительном действии на организм - контакте, вдыхании, приеме внутрь - не оказывает влияния на здоровье и не вызывает отставленных эффектов (не сказывается на потомстве и т.п.). Поскольку возможный эффект зависит от длительности действия, особенностей обстановки, чувствительности реципиентов и других обстоятельств, различают ПДК среднесуточные (ПДКсс), максимальные разовые (ПДКмр), ПДК рабочих зон (ПДКрз), ПДК для растений, животных и человека. В настоящее время установлены ПДК нескольких тысяч индивидуальных веществ в разных средах и для разных реципиентов. ПДК не являются международным стандартом и могут несколько различаться в разных странах, что зависит от методов определения и спецификации.[ ...]

Из множества действующих факторов очень нелегко количественно выделить влияние техногенного загрязнения. Большинство значений имеет характер экспертных оценок. По данным экспертов ВОЗ, здоровье населения, или популяционное здоровье, в среднем на 50-52% зависит от экономической обеспеченности и образа жизни людей, на 20-22% - от наследственных факторов, на 7-12% - от уровня медицинского обслуживания и на 18-20% - от состояния окружающей среды. Существуют и другие оценки, которые 40-50% причин заболеваний относят за счет качества среды. На основании обработки большого статистического материала о потерях рабочего времени по болезни сделан вывод, что техногенное «загрязнение воздуха на 43-45% повинно в ухудшении здоровья населения» (Л.Г. Мельник и др., 1991).[ ...]

В глобальной проблеме охраны геологической среды заметное место отводится защите от загрязнения важнейшего ее компонента - подземных вод. Вместе с тем, из накопленного опыта хорошо известно, что во многих случаях имели место и возникают вновь тяжелые экологические ситуации с загрязнением подземных вод, ни в коей мере не предполагавшиеся при проектировании тех или иных инженерных объектов (в частности, питьевых водозаборов, горных дренаж ней, городский свалок, подземных хранилищ отходов и др.). Помимо чисто субъективных причин, подобные просчеты проектов во многом объясняются и объективным фактором принципиального свойства - их недостаточным информационным обеспечением. Применительно к гидрогеоэкологии, речь здесь идет прежде всего об исходной информации для надежных оценок и прогнозов процессов техногенного загрязнения подземных вод: главное место в ней занимают сведения о механизмах и параметрах миграции загрязнений.[ ...]

Протяженные во времени экологические поражения обычно являются последствием природных или техногенных катастроф, имеют затухающий характер и сопровождаются сукцессиями (см. §. 3.3). Но есть и такие, которые постепенно развиваются в результате хронических техногенных загрязнений или экологических ошибок и просчетов в создании новых хозяйственных объектов и преобразовании территорий. Между некоторыми природными и антропогенными экологическими поражениями нет четких границ. Так, часто невозможно установить истинную причину лесного пожара; оползни и наводнения могут быть следствием технических аварий, а разрушения зданий - результатом тектонических сдвигов. Разумеется, все региональные и локальные экологические поражения вносят существенный вклад в глобальное нарушение биосферы, в деградацию природной среды на планете.[ ...]

По результатам снегогеохимической съемки составлены 74 мо-нокомпонентные и комплексные карты загрязнения снежного покрова масштаба 1:200 ООО. На них впервые отражены состав и интенсивность выпадений из атмосферы в нерастворимой (пылевая) и растворимой (солевая) фазах. Карты наглядно иллюстрируют общий объем и состав выбросов в атмосферу и площади разной степени загрязнения. Наиболее интенсивное загрязнение снежного покрова характерно для основных промышленных центров этого региона - городов Усолья-Сибирского, Ангарска, Иркутска, Шелехо-во, Байкальска, Слюдянки и их окрестностей. Вдоль долины р.Ангары, где на небольшом (15-40 км) расстоянии расположены города Иркутск, Шелехово, Ангарск и Усолье-Сибирское, по направлению господствующих ветров формируется сплошной ореол техногенного загрязнения протяженностью 125 и шириной 15-25 км. В ореоле загрязнения находятся большие площади сельскохозяйственных угодий, на которых выращиваются овощи для городского населения, а также многочисленные садовые участки. Здесь вероятно загрязнение сельскохозяйственных продуктов до опасных пределов. На этой территории проживает около половины населения области. Основными источниками загрязнения атмосферы являются предприятия топливно-энергетического комплекса, химические и нефтехимические, предприятия строительной индустрии и в меньшей степени - машиностроительные, приборостроительные, металлообрабатывающие и другие заводы.[ ...]

Проблема экологии н Республике Башкортостан становится все более актуальной, поскольку условия техногенного загрязнения не улучшаются, а доходят уже до грани допустимого. Прослеживается отчетливая закономерность: спад объемов производства по отдельным отраслям (на 40-60%), как правило, не сопровождается адекватным уменьшением объемов загрязнений (выбросов, сбросов), использования природных ресурсов и снижением общей антропогенной нагрузки на окружающую среду. В 1999г. объем вредных выбросов уменьшился на 25-30% и составил 1 миллион 215 тысяч тонн, концентрация же содержания вредных веществ уменьшилась только на 5-7%. За 1999 г. промышленность «произвела» 16 миллионов тони отходов, из них 6 миллионов - токсичные. Лишь каждое пятое предприятие республики имеет системы очистки, использование которых позволяет обезвреживать всего 18% валового объема токсичных выбросов .[ ...]

Мероприятия по охране окружающей среды с указанием способов и средств защиты природных объектов от техногенного загрязнения должны быть изложены в проектах и отчетных материалах при подсчете запасов нефти.[ ...]

Таким образом, пространственные взаимоотношения доминирующих видов в сообществах с различным уровнем техногенного загрязнения изменяются с его увеличением в связи с приспособлением ценопопуляций к различным эдафическим и фитоценотическим условиям и по-разному влияют на формирование их горизонтальной структуры. В импактной зоне взаимоотношения между видами, обусловленные их пространственным размещением, не выражены, а горизонтальная структура преимущественно определяется экологическими факторами. В буферной зоне пространственная структура ценопопуляций щучки и полевицы, наиболее вероятно, формируется вследствие взаимодействия экологических и биотических факторов, роль которых контролируется обратной связью со стороны горизонтальной структуры. В фоновой зоне положительные взаимоотношения между доминирующими видами в соответствующих фитоценотических условиях являются одним из факторов формирования горизонтальной структуры их ценопопуляций.[ ...]

Наряду с таким «биологическим» определением экологии в современном обществе существует понятие «экология» как представление об уровне техногенного загрязнения окружающей среды, представление об экологии как о науке, занимающейся изучением антропогенного воздействия на окружающую среду и разработкой методов уменьшения такого воздействия. Тенденция отождествления экологии с науками, занимающимися комплексом проблем взаимодействия человека с окружающей средой, характерна, прежде всего, для небиологов. Существует ориентация на выделение экологии из комплекса биологических наук и обособление ее в естественно-научную дисциплину, задачей которой является исследование биосферы. Подобные представления об экологии являются ограниченными, но они наиболее широко распространены в обществе и среди ученых, занимающихся прикладными исследованиями.[ ...]

Воздействие на мегаполисы при применении углеводородных систем проявляется в двух направлениях. Во-первых, со стороны автотранспорта - загрязнение продуктами сгорания моторных топлив, разливы топлива, смазочных масел и т. д. Помимо загрязнения атмосферы города, автомобильный комплекс вносит существенный вклад в загрязнение воды и почвы (взвешенные частицы нефтепродукты, органические растворители, тяжелые металлы и их соли). Во-вторых, имеется мощное воздействие со стороны предприятий по переработке углеводородных систем. Развитие городов и промышленных районов, а также градостроительная политика последних десятилетий привели к тому, что большинство предприятий по переработке углеводородных систем, включая нефтеперерабатывающие и нефтехимические производства, оказались в черте городских мегаполисов. Примеры таких мегаполисов: Москва, Санкт-Петербург, Омск, Тобольск, Пермь, Волгоград, Уфа, Стерлитамак, Салават и др. Непосредственно в районах, подверженных отрицательному воздействию со стороны углеводородных систем, проживает до 50 млн. человек, что составляет свыше 30% населения России. Негативная роль техногенных загрязнений значительно сказывается на здоровье людей. По статистическим данным, вследствие техногенного загрязнения воздуха здоровье населения ухудшается на 43-45%.[ ...]

Москвитина Н.С., Бабушкина НЛ., Жданов ВЛ. и др. 1996. Некоторые показатели функционального состояния популяций мелких млекопитающих в условиях техногенного загрязнения среды. Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека.[ ...]

Сибирский химический комбинат - крупнейшее в России и мире предприятие по производству оружейного плутония - является основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды территории Томской области В 30-километровой зоне СХК расположено более 80 пунктов с населением около 650 тыс. человек, в том числе городов Томска и Северска, причем современная граница Томска вплотную примыкает к санитарнозащитной зоне СХК. Данная территория испытывает совокупное действие выбросов производств, расположенных в Томске и Северске, а также предприятий нефтехимической, топливной, строительной и сельскохозяйственной индустрии, сосредоточенных в северной промышленной зоне Томска. Техногенные загрязнения разных типов, обнаруженные на этой территории, часто превышают предельно допустимые уровни. Особую опасность представляет их совокупное воздействие на природные системы (Экология Северного промышленного узла..., 1994).[ ...]

Приведенная характеристика земельных ресурсов России показывает, что главной задачей при их использовании является охрана почв от физического разрушения под влиянием эрозии и дефляции, от техногенного загрязнения и других антропогенных воздействий.[ ...]

Одно из свойств леса - способность к консервации поллютантов, которыми богат Белорусский край. Крупные градопромышленные агломерации имеют взаимно перекрывающиеся зоны влияния, что способствует более сильному воздействию техногенных процессов. Границы аэротехногенного влияния агломераций определяются с учетом аккумулятивных свойств почвы и подстилки, избирательной способности растительности к накоплению конкретных видов загрязнения и типа ландшафта. Реакция древесной растительности на возросший уровень техногенного загрязнения атмосферы состоит в значительном накоплении химических элементов в фотосинтезирующих органах, негативных изменениях процессов метаболизма, в частности в снижении интенсивности фотосинтеза, появлении визуальных признаков угнетения и снижении жизнестойкости растений.[ ...]

Следует также отметить, что существующий порядок регламентации состояния окружающей среды, базирующийся в основном на санитарно-гигиенических нормативах, неэффективен. Есть многочисленные примеры, когда безопасные для человека уровни загрязнения губительны для биоты. Многокомпонентность техногенного загрязнения окружающей природной среды делает неэффективным контроль за соблюдением нормативов по каждому из отдельных ингредиентов. Формы нахождения токсикантов в природе и формы их миграции отличаются от форм, для которых устанавливались используемые в настоящее время нормативы. Данное обстоятельство определяет необходимость разработки новых подходов к регламентации техногенных нагрузок на экогеосистемы.[ ...]

Использование традиционных лихеноиндикационных методик (Barkman, 1958; Hawksworth, Rose, 1970; и др.) позволило выявить основные закономерности трансформации эпифитной лихенофлоры сосновых древостоев в зоне влияния СЛПК. Как известно, основным признаком техногенного загрязнения является обеднение лихенофлоры. Исследования показали, что с увеличением степени загрязнения воздуха наблюдается уменьшение видов эпифитных лишайников вплоть до их полного исчезновения и замещение чувствительных видов толерантными, которые в чистых районах не встречаются или встречаются единично. Заметные изменения в составе лихенофлоры прослеживаются с расстояния 9-12 км от источника выбросов. В непосредственной близости от СЛПК (до 1 км) эпифитные лишайники на высоте 1,3 м практически отсутствуют, обнаружены цветные лишайниковые пятна. Стволы деревьев обычно покрыты зелёными водорослями. В 1,5-3,5 км от СЛПК наблюдается значительная деградация эпифитного лишайникового покрова сосны. Доминирующий в контроле и в условиях слабого загрязнения вид Hypogymnia physodes (L.) Nyl. здесь обнаружен лишь на отдельных стволах в виде небольших фрагментов талломов.[ ...]

В пределах распространения каменноугольных отложений на поверхности централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение базируется на поверхностных водах (более 90%) крупных рек. В связи с этим большое негативное экологическое значение имеет техногенное загрязнение поверхностных вод, значительная доля которого обусловлена угледобывающей деятельностью.[ ...]

Вещественные загрязнители по генезису (происхождению) можно разделить на естественные и антропогенные. Естественные возникают в результате мощных природных процессов (извержение вулканов, лесные пожары, выветривание и др.) без участия человека. Техногенные загрязнения являются результатом человеческой деятельности. По масштабам воздействия они во многих случаях близки к естественным и даже превосходят их. Признаки деления естественных и техногенных загрязнителей одинаковы, поэтому далее классифицируются только техногенные вещественные загрязнители.[ ...]

По данным ге о ботанических исследований на 1 января 1996 г. общая площадь деградированных оленьих пастбищ составила 230,6 млн. га, из них 46,6% со средней степенью деградации, 32% - сильной и 21,4% - слабой. Деградация оленьих пастбищ вызвана перевыпасом -70%, пожарами 10%, техногенным загрязнением 15%, выпасом диких оленей - 5%.[ ...]

Современный уровень геофизических методов позволяет применять их при геоэкологических исследованиях. Особое внимание при этом уделяется взаимодействию физических полей различной природы с геологической средой. В результате решаемые задачи становятся заметно разнообразнее - от картирования зон техногенных загрязнений до их утилизации.[ ...]

А.И. Перельманом выделяются в зависимости от ориентации в пространстве миграционных потоков и такие барьеры, как латеральные и радиальные (вертикальные). Первые образуются при субгоризонтальном, а вторые - при субвертикальном направлениях потоков с веществами, образующими повышенные концентрации на барьерах. В случае техногенного загрязнения поверхности почв радиальные барьеры являются зоной накопления-осаждения продуктов техногенеза из мигрирующего потока в почвы. Кроме того, они, по мнению Н.П. Солнцевой , являются «основной формой защиты почвенно-грунтовых вод от загрязнения».[ ...]

Наряду с патогенными бактериями токсичным действием обладают и так называемые синезеленые водоросли, или цианобактерии. Цианобактерии присутствуют во всех пресных водоемах: "цветение" водоемов - серьезная экологическая проблема, поскольку такая вода не пригодна для питья и способна вызвать отравления. Установлено, что техногенное загрязнение водоемов детергентами, нитратами и т.п. компонентами способствует их цветению вследствие более интенсивного развития цианобактерий. Из цианобактерий токсичны представители родов Micro-cistis, Anabaena, Nobularia, Nostoc, Aphanizomenon, Oscillatoria и др., представляющие в основном планктонные формы, способные проникать и в илы. Гепатотоксины, вырабатываемые этими цианобактериями, попавшие в организм, способны вызывать разрушение печени, развитие онкологических заболеваний и т.п.[ ...]

Существенного уменьшения фитотоксичности можно добиться таким эффективным приемом восстановления почв, как химическое осаждение. При химическом осаждении происходит образование труднорастворимых солей, например ортофосфорной или угольной кислот, с катионами тяжелых металлов. Этот прием наиболее эффективен при сильном техногенном загрязнении почв, так как для образования труднорастворимого осадка необходима высокая концентрация ионов металлов.[ ...]

Характерным для них является то, что они отличаются высокой сорбционной способностью, обогащают воды органическим веществом, способствуют развитию восстановительных процессов, влияющих на подвижность ряда элементов, и являются зонами аккумуляции сульфидов, карбонатов, фосфатов и других соединений . Поэтому практически любое техногенное загрязнение весьма отрицательно сказывается на самоочищающей способности природной среды и тем самым усиливает процессы ее деградации.[ ...]

В этом качестве имеет определенные перспективы определение метаболических показателей листового аппарата в целях фитомониторинга. Как фотосинтетические пигменты, так и фенольные соединения и свободные аминокислоты (в том числе пролин) в многочисленных работах рассматриваются в качестве соединений, реагирующих изменениями концентрации на уровень техногенного загрязнения. Однако в лесостепи следует, проводя скрининг по этим показателям, четко отделять сезонно обусловленные или связанные с особенностями вегетационного периода черты от влияния техногенеза и других составляющих в комплексе биотопических условий. Так, на фоне обширной территории города неодинаковые биотопические условия и не вполне выраженное совпадение сроков прохождения фенофаз в различных насаждениях делают нецелесообразным проведение оценки пигментного аппарата до достижения листовыми пластинками полной зрелости и после начала осеннего изменения окраски листьев. С другой стороны, ускоренное техногенным загрязнением старение листьев, а в отдельные годы - и дефицит влаги в условиях Самары иногда становятся причиной преждевременного листопада, который у некоторых древесных видов может начаться с августа (наблюдали для видов рода тополь, береза повислая летом 1998 г.).[ ...]

Учебник состоит из одиннадцати глав. В первых двух излагаются предмет, структура и задачи современной экологии, обосновывается необходимость системного подхода к изучению взаимодействия человека, техники и природы. Третья и четвертая главы освещают фундаментальные основы экологии как биологической науки. В пятой и шестой главах излагается материал, относящийся к техносфере и проблемам эксплуатации природных ресурсов и техногенного загрязнения среды. Главы 7, 8 и 9 посвящены оценке техногенных воздействий и экологических поражений, проблемам обеспечения экологической безопасности и концепциям выхода из экологического кризиса. В двух заключительных главах рассмотрены принципы, методы и средства практической реализации новой стратегии взаимодействия общества и природы - экологизации экономики и производства.[ ...]

Кадмий по механизму внедрения в организм сходен с ртутью, но задерживается в органах намного дольше. Он вытесняет кальций и замещает цинк в составе биомолекул, что приводит к нарушению важных энзиматических реакций. Токсичность кадмия снижается в присутствии ионов’цинка. Накапливаясь в печени и почках, кадмий вызывает почечную недостаточность и другие нарушения. Из организма кадмий выводится очень медленно. В 1940-60-х годах сильное техногенное загрязнение кадмием воды и почвы рисовых полей в одном из районов Японии вызвало массовое заболевание местных жителей, выражавшееся в сочетании острого нефрита с размягчением и деформациями костей (болезнь «итай-итай»), У детей хроническое отравление кадмием вызывает нейропатии и энцефалопатии, сопровождающиеся, в частности, нарушениями речи.[ ...]

Листовой опад древесных растений представляет собой форму органических остатков, которая активно используется в природных экосистемах в качестве источника органических веществ для организмов - редуцентов, аллелопатически активных веществ, участвующих во взаимодействии растений, наконец, в качестве «сырья» для гумусообразования. В городских насаждениях качество опада может существенно изменяться в результате поглощения листьями загрязняющих веществ техногенного характера из воздуха, осаждения пыли и пр. Опад древесных растений не подвергается нормальной деструкции, а обычно убирается с места отложения при уборке городской территории, и в дальнейшем сам становится источником техногенного загрязнения окружающей среды. Пути его использования пока не отработаны. Однако эта форма фитомассы, на наш взгляд, может дать сведения о состоянии окружающей среды, в частности, при рассмотрении показателя зольности листового опада.[ ...]

Основными методами удаления и обработки осадков водопроводных станций, применяемыми как в мировой, так и в отечественной практике, являются естественные методы: сброс в открытые водоемы, естественные лагуны или на искусственно вырытые площадки вымораживания (Любарский, 1980). Применение перечисленных методов возлагает задачу утилизации отходов водопроводных станций на природу, и в соответствующих условиях это оказывается оправданным. Однако с бурным развитием городов и промышленности, ростом населения и, как следствие, увеличением водопотребления эти методы приводят к значительному техногенному загрязнению окружающей среды и отчуждению больших земельных участков. Существуют искусственные методы обработки водопроводных осадков: кондиционирование флокулянтами с последующим обезвоживанием на вакуум-фильтрах, фильтр-прессах и центрифугах, кислотная обработка, замораживание - оттаивание (Туровский, 1982). Но из-за технических возможностей и эффективности очистки предпочтение отдавалось естественным методам.[ ...]

В Государственном докладе о состоянии окружающей природной среды в РФ за 2000 г. указывается ряд опасных для состояния российских лесов и растительного мира в целом явлений и процессов, например высокие темпы замещения природной первичной растительности на производную, сокращение площадей лишайниковых зон в тундре (за 25 лет в два раза), деградация почти 25% оленьих пастбищ, деградация растительности Северо-Кавказского района, процессы обеднения флоры, внедрение чужих видов (общее число их превышает 500), лесные пожары (в 2000 г. их было 18 тыс., в 1999 г.- более 31 тыс.); гибель лесной растительности от вредителей, болезней, техногенных загрязнений (общая площадь, зараженная сибирским шелкопрядом, в 2000 г. по сравнению с 1999 г. возросла в 36 раз, а с начала наблюдений, т. е. с 1870 г. является наибольшей) и др.[ ...]

Таким образом, можно считать, что положительная корреляция содержаний этих металлов в растении является свидетельством нормальной жизнеспособности организма, отвечающего на токсичный свинец усиленным образованием ферментов. Избыточное поступление свинца в растение (у различных видов пороговые значения разные) нарушает ранее существовавшие закономерные связи, развитие организма становится угнетенным и количество молибдена, необходимого растению, уменьшается. При таком поступлении РЬ начинает отчетливо проявляться отрицательная корреляция между содержаниями этого металла и Мо . Рассматриваемый процесс приводит к появлению отрицательных биогеохимических аномалий Мо в растениях над полиметаллическими месторождениями (рис. 14) и над участками с интенсивным техногенным загрязнением почв свинцом.

Одной из важнейших проблем человечества является загрязнение окружающей среды. Это связано, прежде всего, с бурным развитием науки, появлением атомной энергетики, применением химикатов в сельском хозяйстве. С каждым годом в атмосферу попадает всё больше и больше вредных веществ. Причем, основную часть токсических веществ составляют различные газы, аэрозоли, электромагнитные и тепловые излучения, пестициды и минеральные удобрения, продукты нефтеперерабатывающей промышленности.

Аномалии с повышенной концентрацией вредных веществ негативно влияют на существование человека, растений и животных. Их опасность заключается в том, что при постоянном источнике загрязнения и небольшом уровне выбросов вредных веществ они оказывают не заметное влияние на состояние биоты.

Наиболее токсичную группу составляют алюминиевые заводы. На одну тонну производства алюминия приходится 20-40 кг фтора, который выбрасывается в атмосферу. Способность фтора накапливаться в тканях растений приводит к их угнетению, выражающимся полным или частичным некрозом листьев. Фтор связывает необходимые для жизнедеятельности элементы, превращая их в трудно-растворимые соединения. Это приводит к затормаживанию развития корневых систем и замедлению деления клеток, уменьшению содержания хлорофилла, сказывающемся на интенсивности фотосинтеза.

Основной реакцией растений на токсичные газы является ускорения процесса старания отдельных систем. Так, повреждение клеток происходит раньше, чем начинают проявляться визуальные повреждения деревьев.

Негативное воздействие на жизненное состояние сосен отражается в снижении содержания зеленых пигментов и высокоэнергетических соединений. Такие деревья больше подвержены некрозам и хлорозам. Также некрозы являются признаками нарушения физиологических процессов. Накопление токсических газов в хлоропластах ведет к распаду пигментов.

Загрязнение экосистем сказывается на питательном режиме растений, выражающееся в повышении кислотности почв и потере питательных веществ, что проявляется в обеднении хвои такими элементами, как Са, Mg, Mn и Zn или полным их дефицитом. Потеря этих элементов происходит, в основном, в древесных тканях и корневых системах, в то время, как обеднению кроны растений не подвергаются. Таким образом, нижние части растений подвергаются более сильному воздействию техногенных веществ, нежели межкронная растительность.

В результате многих исследований выявлено, что техногенные загрязнения влияют на деревья не только путем ожогов листьев и их уничтожение, но и на способность растений к засухоустойчивости. Установлено, что загрязнение зон произрастания гербицидами, арборицидами, альгицидами влечет за собой нарушение водного обмена, и носит такой же характер, как и засуха. Нарушение водоудерживающих свойств чаще всего объясняется разрушением восковых оболочек хвои ели токсичными веществами, такими, как оксид серы и азота.

Переизбыток тяжелых металлов в почве приводит к сокращению периода роста растений. По результатам многочисленных наблюдений, установлено, что сосны обыкновенные, находящиеся в зоне действия вредных веществ, раньше выходят из состояния покоя и дольше формируют все органы, нежели деревья, растущие в нормальных условиях. Неполный уход растений в «спячку», чаще всего, влечет за собой усыхание деревьев. Это объясняется тем, что деревья не полностью завершают процесс подготовки к зиме, который заключается, в основном, в связывании воды в клетках растения. Они не могут противостоять влиянию низких температур, а, следовательно, не в состоянии выдерживать водный дефицит в зимний период.

Действие токсических веществ усиливают неблагоприятные климатические условия. Одной их первых реакций хвойных растений на токсические загрязнения является их устойчивость к низким температурам. Доказано, что промышленные выбросы меди и никеля сокращают морозоустойчивость в 2-4 раза. В северных районах России большую опасность представляют затяжные дожди, мокрый снег, туманы. Совмещение их с высоким уровнем концентрации вредных веществ влечет за собой гибель растений и образование пустоши.

Для борьбы с техногенными загрязнителями необходимо принять срочные меры к уменьшению загрязнений окружающей среды. По расчетам специалистов, через 50 лет, несмотря на рост производства, содержание оксида железа в почвах и водах планеты удвоится, соединений цинка и свинца увеличится в 10 раз, ртути, кадмия, стронция - в 100, мышьяка (мышьяка) - в 250 раз!

Наиболее эффективным методом борьбы с техногенными загрязнениями является экологический мониторинг. Из-за негативного и долговременного воздействия человеческой деятельности на состояние окружающей среды, возникла необходимость непрерывного наблюдения за экологическими условиями. Контроль ведется не только на уровне отдельного хозяйствующего субъекта, но и на уровне районов, регионов, континентов, всей планеты. Основная цель мониторинга заключается в оценке и контроле за состоянием окружающей среды, разработке мер для рационального использования ресурсов, предсказания экологических ситуаций.

Данные мониторинга обеспечиваются необходимой информацией для решения управленческих задач на разных уровнях. Эта информация становится эффективным инструментом охраны природы в случае, если она доступна широким массам населения по средствам массовой информации(доказано на опыте Германии, Японии, США). В современном мире экологический мониторинг осуществляется на всех уровнях. Международное сотрудничество помогает осуществлять глобальный мониторинг, результаты которого обрабатываются в специальных центрах, а потом передаются для изучения главам крупнейших государств.

Сохранение леса - это первостепенная задача, стоящая перед человечеством. По данным Организации ООН по природопользованию, ежегодно площадь лесов сокращается на 13 миллионов гектар. Правильное лесное хозяйство позволит наносить природе минимальный ущерб. Для этого необходимо более разумно и экологически рационально подходить к вопросам природопользования.

Библиографичнский список

1. Арустамов Э. А. и др. Природопользование: Учебник. - 7 -е изд. перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2009.
2. Гурова Т. Ф., Основы экологии и рационального природопользования: Учеб. пособие / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2008.
3. http://www.greenpeace.org/ - Гринпис России.

Оглавление
Введение………………………………………………………… ………………………...3
1 Источники и виды техногенного загрязнения окружающей среды…… ……………4
1. 1 Загрязнение атмосферы……………………… ………………………………………8
1. 2 Загрязнение вод……………………………………… ……………………………...10
1. 3 Загрязнение почв…………………………………… ………………………………12
1. 4 Загрязнение твердыми отходами………………………………………………….. 14
2 Оценка техногенного загрязнения объектов окружающей среды в условиях г. Воронежа…… …………………………………………………………………………… 17
3 Влияние загрязнения среды на здоровье людей……………………………………..21
Заключение…………………………………………………… ………………………….25
Список литературы………………………………… ……………………………………26

Введение
Техносфера – это глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства. Техносферу можно определить также как пространство геосфер Земли, находящееся под воздействием производственной деятельности человека и занятое ее продуктами .
Она начала формироваться в XVIII-XIX вв. одновременно с бурным развитием науки и техники и до второй половины XXв. стала силой планетарного масштаба. Это связано с активизацией деятельности человека и появлением новых факторов негативного воздействия на природу: развитие атомной энергетики, разработка новых видов вооружений, химизация сельского хозяйства, дальнейшее развитие всех видов транспорта, горнодобывающей, металлургической промышленности, машиностроения и освоения космического пространства. В результате увеличилось загрязнение всех компонентов окружающей среды - воздуха, воды, почвы, продуктов питания. В биосфере начались процессы миграции веществ, вызванные производственной деятельностью человека, образовался третий вид круговорота веществ в природе (кроме геологического и биологического) - технологический.
Возникла необходимость детально изучать, классифицировать различные техногенные загрязнения окружающей среды, предвидеть их, уметь предотвращать их, уменьшать, нейтрализовать, наконец, бороться с последствиями различных негативных воздействий человека на природу. Это обусловило развитие многих новых направлений в области прикладной экологии, которые обобщенно называют «техноэкологии».
Целью данной работы является изучение воздействия техногенных загрязнений на воду, почву и атмосферу.
Задачи:

рассмотреть основные источники и виды техногенных загрязнений;
оценить техногенное загрязнение г. Воронежа;
выявить влияние загрязнения на здоровье человека.

1. 1 Загрязнение атмосферы
Колоссальная масса воздушной оболочки Земли и сбалансированность естественного круговорота в биосфере еt газовых компонентов создают иллюзию неисчерпаемости ресурсов атмосферного воздуха. Однако, если учесть, что кроме исчерпаемости атмосфера должна сохранять природные качества, эта иллюзия исчезает. Уже начиная с XIX столетия, по мере развития промышленности, а затем энергетики и транспорта газовое равновесие в атмосфере начинает нарушаться: в круговорот естественный начинает вмешиваться социальный обмен веществ. К естественным источникам загрязнений относятся пыльные бури, вулканические извержения, газовые выделения из гейзеров и геотермальных источников, прижизненные выделения в атмосферу растений, животных, микроорганизмов и т.д.
Источники искусственного загрязнения - различные промышленные предприятия, коммунальное хозяйство, утечки из газохранилищ и трубопроводов и т.д.
Атмосферные загрязнители подразделяются на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом их превращений. Например, поступающий в атмосферу диоксид серы окисляется кислородом воздуха до триоксида серы, который затем, взаимодействуя с водяными парами образует капельки серной кислоты. При оценке загрязнения атмосферы учитывается период пребывания загрязняющих веществ в ней.
В атмосферу одновременно могут поступать вещества, оказывающие на живые организмы сходное воздействие, то есть обладающие эффектом суммации вредного действия.ьВсе вредные вещества в соответствии с ГОСТ 12.1.0.07-76 по степени воздействия на организм человека подразделяют на четыре класса опасности: 1-й - вещества чрезвычайно опасные, ПДК менее 0,1 мг/м3; 2-й - вещества высокоопасные, ПДК 0,1-1 мг/м3; 3-й - вещества умеренно опасные, ПДК 1,1-10 мг/м3; 4-й - вещества мало опасные, ПДК более 10 мг/м3.
Основным элементом загрязнения атмосферы являются аэрозольные образования. Аэрозоли - это дисперсные системы, в которых дисперсионной средой служит газ, а дисперсионными фазами являются твердые или жидкие частицы. Обычно размеры частиц аэрозолей ограничивают интервалом 10-7-10"3 см. Аэрозоли делятся на три группы. К первой относятся пыли - коллективы, состоящие из твердых частиц, диспергированных в газообразной среде. Ко второй группе относятся дымы - все аэрозоли, которые получаются при конденсации газа. К третьей группе относятся туманы - коллективы жидких частиц в газообразной среде.Сейчас в земной атмосфере взвешено около 20 млн т частиц, из которых примерно три четверти приходится на долю выбросов промышленных предприятий.
Из многочисленных контаминантов атмосферы основными являются взвешенные частицы - аэрозоли различного состава, затем следуют сернистые соединения и оксиданты, то есть вещества, образующиеся в атмосферном воздухе в результате фотохимических превращений. Например, уже в 1975 г. в атмосферу во всем мире выбрасывалось около 100 млн т твердых веществ.
Особое значение пыли и других взвешенных частиц объясняется тем, что они загрязняют атмосферу не только в результате прямых выбросов, но в большей мере в результате различных превращений газообразных веществ, выбрасываемых в атмосферу с образованием мелкодисперсных аэрозолей.
Источники загрязнения атмосферы выбросами могут быть классифицированы:
По назначению: а) технологические, содержащие хвостовые газы после установок улавливания; б) вентиляционные выбросы - местные отсосы, вытяжки.
По месту расположения: а) незатененные или высокие; б) затененные или низкие, то есть расположенные на высоте, в 2,5 раза меньшей высоты здания; в) наземные - находящиеся у земной поверхности.
По геометрической форме: а) точечные; б) линейные.
По режиму работы: непрерывного и периодического действия, залповые и мгновенные.
Залповые выбросы возможны при авариях, сжигании быстрогорящих отходов производства. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды и часто на значительную высоту. Это возможно при взрывных работах и авариях.5. По дальности распространения: внутриплощадочные, то есть создающие высокие концентрации только на территории промышленной площадки, а в жилых районах не дающие ощутимых загрязнений; внеплощадные, когда выбрасываемые загрязнения способны создать высокие концентрации на территории жилой застройки.
Газовые промышленные выбросы могут быть организованными и неорганизованными. Организованный промышленный выброс - выброс, поступающий в атмосферу через специальные сооружения - газоходы, воздуховоды, трубы, а неорганизованный выброс - выброс, поступающий в "атмосферу в результате нарушения герметичности оборудования, неудовлетворительной работы вентиляционной системы, местных отсосов .

1.3 Загрязнение почв
Загрязнение почв - содержание в почвах химических соединений, радиоактивных элементов, патогенных организмов в количествах, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека, окружающую природную среду, плодородие сельскохозяйственного назначения .
По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твёрдых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных аргентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд. т.
Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику их поступления в почву.
1) С атмосферными осадками. Многие химические соединения, попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками выпадают в почву. Это, в основном, газы - оксиды серы, азота и др. Большинство из них не просто растворяются, а образуют химические соединения с водой, имеющие кислотный характер. Таким образом и образуются кислотные дожди.
2) При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.
3) С растительным опадом. Различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают опять-таки в почву.

Загрязнения почвы можно классифицировать:
1) Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.
2) Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других животных организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к накоплению в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu (медь), Cr (хром), Ni (никель), Co (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец).
3) Пестицидами. Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил- трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагается в течение десятков лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде. Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, антиномицеты, грибы, водоросли.
4) Микотоксинами. Данные явления не являются антропоген ными, потому что они выделяются некоторыми грибами, однако, по своей вредности для организма они стоят в одном ряду с перечисленными загрязнениями почвы.
5) Радиоактивными веществами. Радиоактивные соединения стоят несколько обособленно по своей опасности, прежде всего потому, что по своим химическим свойствам они практически не отличаются от аналогичных не радиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - 90 Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2-8 %), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве. Совокупность вышеназванных качеств делают его весьма опасным радионуклидом. Хотя существуют природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадает в окружающую среду антропогенным путём: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы и т. д.
Особенно сильное техногенное давление испытывают почвы в районах расположения крупных промышленных предприятий, больших городов, транспортных артерий. Нередким стало образование техногенных пустынь на территориях, непосредственно примыкающих к промышленным зонам различных предприятий, особенно химической и металлургической промышленности. В ближайшей к предприятию зоне содержание тяжелых металлов часто значительно превышает ПДК; вследствие суммарного воздействия кислотных дождей и выпадений тяжелых металлов гибнет растительность, поверхность почвы обнажается; незащищенная растительным покровом почва подвергается усиленной эрозии и дефляции, почвенный покров разрушается практически необратимо, и его восстановление требует уже очень крупных материальных и трудовых затрат.

1. 4 Загрязнение твердыми отходами
Все то, что человек добывает, производит, выращивает, потребляет, в конце концов, превращается в отходы. Часть из них удаляется вместе со сточными водами, другая часть в виде газов, паров и пыли попадает в атмосферу, но большая часть выбрасывается в виде твердых отходов. Каждый житель планеты «производит» ежедневно до 1,5 килограммов мусора. Гора твердых бытовых отходов (ТБО) растет с каждым днем – за год у нас в стране их собирается примерно 60 млн. тонн. Объем бытового мусора в США составляет 140 млн. т в год, для уборки мусора ежедневно требуется 63 тыс. мусоровозов. Объем бытовых отходов в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1-4 %, а на массе на 0,2-0,4 % в год.
В состав БО (мусора) входят зола, шлак, бумага, пластмасса, пищевые отходы, металл, стекло и пр.
Еще более разнообразны составляющие промышленных отходов: древесина, бумага, текстиль, кожа, резина, гипс, соли, шлаки, зола, формовочная земля, металл, отходы животного происхождения, строительный мусор. Как утверждают специалисты, с начала двадцатого века в России накопилось 80 миллиардов тонн только твердых отходов и ежегодно к ним добавляется еще по 7 миллиардов тонн.Отходы, прежде всего, делятся на бытовые и промышленные, также их классифицируют по отраслям промышленности, по конкретным производствам, по тоннажности, степени использования, способности к возгоранию, коррозионному воздействию на оборудование и т.п.
В подавляющем большинстве случаев твердые отходы удаляются вывозным путем в основном на неконтролируемые свалки – специально отведенные в пригородах отгороженные участки. Отходы на них разлагаются, часто загораются, в результате загрязняется воздушная среда, часто токсичными веществами. Кроме того, вредные вещества могут вымываться дождевыми, талыми, поверхностными и грунтовыми водами и загрязнять водоемы и подземные воды.
В качестве альтернативы используются полигоны для твердых отходов (рисунок 1). Для такого полигона выбирают место по возможности в глинистом грунте, в котором можно складировать отходы в течение 20-25 и более лет. Основание выбранной площади делают в виде огромного корыта глубиной примерно 1,5 м. При невозможности выбрать место в глинистом грунте водоупорное основание создается искусственно, причем на уплотненный слой глины толщиной 0,5 м иногда наносится слой щебня, что облегчает отвод фильтрата и метана. Фильтрат, остающийся в пределах полигона, не загрязняет водоемы и подземные воды. В случае большого количества осадков фильтрат откачивают со дна корыта насосами и разбрызгивают по поверхности укладываемых отходов. Одна часть фильтрата испаряется, другая проникает внутрь, где вызывает медленный биотермический процесс с повышением температуры до 30?С. До дна, таким образом, доходит не более 5 % жидкости.

Рисунок 1 - Схематичный разрез полигона для твердых отходов 1 – лесозащитные полосы (зеленая зона); 2 – промежуточный изолирующий слой; 3 – отходы; 4 – укрывающий наружный слой растительного грунта; 5 – естественное или искусственное водоупорное основание (глина)
Для размещения полигонов твердых отходов можно использовать овраги и другие неудобные земли. После полной загрузки полигона и закрытия его растительным грунтом поверхность последнего можно использовать для устройства парков, садов, игровых площадок и т.п.
В закрытых от соприкосновения с воздухом бытовых и пищевых промышленных отходах, находящихся в насыпях полигона, возникает анаэробный процесс, при котором выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа), который можно использовать как топливо .

2 Оценка техногенного загрязнения объектов окружающей среды в условиях г. Воронежа
Ежегодно в приземной слой атмосферы Воронежа от стационарных источников поступает около 15 тыс. тонн вредных химических веществ, из них окислов азота – 3731 тонн, сернистого ангидрита –4331 тонн, 25 тонн тяжелых металлов, в том числе железо, кадмий, кобальт, медь, марганец, свинец, хром, никель, цинк.
Превалирующими являются соединения железа –21,233 т/год (84,7% от суммы выбросов тяжелых металлов). По 1,1 т/год (4,5%) поступает в атмосферу марганца и цинка, 0,380 т/год (1,5%) –меди, 0,185 т/год (0,7%) –свинца, 0,211 т/год (0,8%) –хрома.
Исходя из объемов, преобладают аэротехногенные выбросы тяжелых металлов в Левобережном районе, на долю которого приходится 47% выбросов.
Основными вкладчиками в загрязнение атмосферного воздуха тяжелыми металлами являются предприятия машиностроения и металлообработки – 65,6% выбросов; строительных материалов –8,4%; химической и нефтехимической промышленности – 4,3%.
К числу наиболее значимых источников тяжелых металлов из предприятий машиностроительной и металлообрабатывающей отраслей относятся АО "Тяжмехпресс", АООТ "Тяжэкс" им. Коминтерна, АООТ "ВАСО", ГП "Воронежский механический завод". Химическая и нефтехимическая промышленность
и т.д.................

Тема 3.

Загрязнение – есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества) (по Ф. Рамаду, 1981 г.).

Вещества, ухудшающие качество окружающей среды, являются загрязнителями. Эти вещества могут быть как природного происхождения (например, вулканические выбросы), так и антропогенного характера. К последним относятся практически все виды деятельности человека – от бытовой до производственной. Все современные промышленные предприятия имеют побочные продукты и отходы производства, которые и являются материальными загрязнителями среды, если они выделяются в воздух, воду или почву. Именно они и являются основными источниками загрязнения среды различными вредными соединениями. Преобразованное в результате технологических процессов природное сырье приобретает новые свойства и становится необходимым человеку продуктом. Побочные продукты и отходы также имеют свойства, а часто и строение, отличающееся от природных соединений, и в большинстве случаев в природе не встречающееся, т.е. чуждое природе, поэтому вещества, загрязняющие среду, называют ксенобиотиками (от греч. хenos – чужой).

Негативное влияние технического прогресса и развития цивилизации мы уточним на представленной схеме 1:

Как видно из схемы проблемы окружающей среды порождены целым рядом причин. Они взаимосвязаны и, свою очередь, являются следствием всего исторического развития человеческого общества. Достижения науки и технический прогресс направлены на повышение комфортности жизни людей, улучшению качества жизни, на развитие человеческого общества, Это привело к созданию новых средств производства, предметов потребления, источников информации. Но концентрация производства, в аграрной сфере в том числе, или одним словом индустриализация , быстрый рост потребления (даже сверх меры), ускоренная урбанизация и рост народонаселения привели к появлению или лучше проявлению многих нежелательным последствиям, проявившимся в отрицательных воздействиях на окружающую среду. Их много Вы их знаете, эти факторы вызывают изменения во всех составляющих биосферы: в атмосфере парниковые газы и повышение кислотности среды, распространение вредных и токсичных веществ в окружающей среде; в гидросфере – загрязнение поверхностных и подземных вод, морей и океанов, нехватку воды и распространение засухи или наоборот наводнения. В почве – эрозию, снижение урожайности, сокращение площадей пашни В общем в глобальном масштабе – рост потребления энергии; радиоактивное загрязнение окружающей среды, уничтожение целых экосистем, в биоценозах – вымирание видов, нарушение экологического равновесия и конечным итогом является состояние здоровья и выживание человечества. На мой взгляд эта схема должна быть представлена в виде некоего цикла, возможно не вполне замкнутого, потому что в этих схемах имеет место взаимное влияние человека и всех последствии на человека. В результате человечество вынуждено искать пути к устойчивому развитию общества в гармонии с природой.

Второй вопрос темы – критерии оценки окружающей среды. На схеме 2 представлены человек и окружающая его среда и влияние среды на человека.

Элементы окружающей человека среды в соответствии с его биологической и социальной сущностями можно подразделить на природные (основные источники жизни – пища, вода, воздух и т.д.), искусственные , т.е. созданные человеком (дома, предметы быта и орудия труда, произведения искусства и т.д.) и социальные (люди и их группы, общество). В среде проживания обычно проживают социальные элементы (члены семьи, сограждане) и искусственные, которые во многом влияют и на качество природных элементов среды (воды, воздуха). Эту среду человек стремится существенным образом изменять, создавая благоприятные условия или при других стремлениях создавать асоциальные условия (алкоголизм, наркомания). Для нашей дисциплины важно охарактеризовать рабочую среду , в которой, в зависимости от профессии индивида отдельные элементы могут быть представлены весьма различно. Например, на промышленных предприятиях преобладает влияние искусственных элементов (технологическое оборудование, здания, сооружения), в сельском хозяйстве напротив преобладают природные с элементами искусственных. В рекреационной среде часто преобладают природные элементы, однако в современных условиях важное место отводится искусственным сооружениям (бассейны, закрытые спортивные сооружения, культурные учереждения и т.д.). Первые конечно предпочтительные, но должна быть культура отдыха для сохранения экологического равновесия в природной среде. Деление среды на виды и элементы функционально и условно, т.к. среда действует на человека во всей своей целостности. На семе представлены состав окружающей человека среды и ее влияние на организм человека и личность. Цветом обозначено: зеленый природа (наибольшее ее влияние – рекреационной среде); синий – искусственная среда (наибольшее влияние – в рабочей среде и среде проживания); красный – другие люди, общество (наибольшее влияние – в рабочей среде и среде проживания). В качестве критериев изменения материального состава окружающей среды используются определенные параметры:

объем производства загрязняющих веществ;

области применения вредных для окружающей среды продуктов; распространение их в окружающей среде;

устойчивость продуктов производства и способность их к разложению; превращения вредных веществ;

их эксико-токсикологические свойства.

Учет и знание объема производства загрязняющих веществ, а также области применения вредных для окружающей среды продуктов (первый и второй критерии) позволяют оценить возможные изменения качества окружающей среды. При этом, важное значение имеет характер применения загрязняющих веществ. Он может быть закрытым, т.е. контролируемым – когда имеются возможности повторного использования или уничтожения данного химического продукта. Открытый характер применения свидетельствует о возможности его свободного распространения в окружающей среде. Термин «распространение в окружающей среде» применяется в основном в естественных природных процессах и определяется физико-химическими свойствами продуктов; физическими процессами, связанными с их переносом; биологическими процессами, принимающими участие в глобальных процессах круговорота веществ; циклическими процессами в отдельных экосистемах. При неконтролируемом характере распространения наблюдается выход вредных веществ за пределы региона применения. Важными стадиями подвижности и распространения продуктов производства в окружающей среде является их перенос различными природными средами (вода, почва, воздух), накопление их в организмах и растениях, перенос их различными формами жизни. Современные сложные математические модели, учитывающие молекулярную массу химических веществ, давление образующегося пара и растворимость в воде позволяют с приемлемой точностью заблаговременно рассчитать концентрацию вредных веществ в контролируемом регионе.

Тенденцию вещества выйти из той фазы, в которой оно находится, называют фугитивностью (летучестью), измеряемой в единицах давления (Па). Процесс фугитивности (улетучивания) осуществляется в результате диффузии.

Диффузия – физический процесс, в ходе которого молекулы, атомы или ионы в результате теплового движения перемещаются из области большей концентрации в область низкой концентрации (пример, выделение аминокислот в градиенте плотности). В пористом объеме почвы диффузия идет медленнее, чем в воздушной и водной средах, и поэтому происходит накопление вредных веществ в почве, адсорбция почвенными комочками загрязнителей

Конвекция – принудительное перемещение растворенных веществ потоком воды, рассчитывается как произведение объемного потока воды (скорости фильтрации) и концентрации растворенных веществ. Конвекция в атмосфере – это перемещение воздушных масс в зависимости от их температуры.

Дисперсия – перераспределение (перемешивание) растворенных веществ в движущейся по порам почвы воде, вызываемое неоднородностью скоростей потоков, в каждом отдельно взятом объеме воды в поре.

Адсорбция – связывание молекул или атомов жидкой или газообразной фазы на поверхности твердых тел.

Разложение – абиотические и биотические реакции.

Пример дисперсии представлен на схеме 4. Схема демонстрирует влияние скорости течения воды на деградационные изменения почвы или эрозию почв. причиной Скорость течения воды в русле потока составляет примерно 2–4 м/с. При стоке по земляному откосу такого же склона она составит уже 0,1–0,15 м/с, а при стоке внутри почвы – только 0,01–0,001 м/с. Такой подпочвенный сток происходит в лесу или на озелененном (кустарником, дерном) склоне. Таким образом причиной эрозии почв являются дисперсия и наличие зеленых насаждений и образования дерна на их поверхности. Таким образом, распространение загрязнений в окружающей среде определяется физическими, химическими и биологическими свойствами как самой среды, так и свойствами загрязнений.

Устойчивость продуктов производства и способность их к разложению; превращения вредных веществ; их эксико-токсикологические свойства оцениваются санитарно-гигиеническими показателями . Преобразование загрязняющих веществ в природной среде происходит в результате биоаккумуляции – накопление в организме вредных веществ; биодеградации – расщепления при участии биологических агентов; биотрансформации- преобразование веществ в организме химического преобразования – химические реакции в воздушной, водной и почвенной среде с образованием новых веществ. В результате этих реакций образуются ксенобиотики – чужеродные для природы соединения. Можно смело утверждать, что биосфера – мощнейший биохимкомбинат . Пример биоаккумуляции – землеройка, живущая у дороги с интенсивностью 10 тыс автомобилей в сутки содержит свинца в 2,5 раза выше, чем землеройка, поселившаяся у дороги с интенсивностью движения 1 тыс. автомашин. В процессе эволюции организм выработал свой набор защитных средств против чужеродных организму веществ, свои методы их обезвреживания. В рабочей среде применяются искусственные способы и технологические схемы для обезвреживания, очистки, обеззараживания производственных выбросов. Вредные вещества практически редко присутствуют в биосфере в единственном числе, поэтому вводится понятие суммирующего эффекта. Организм на суммированное воздействие загрязняющих веществ отвечает различными реакциями.

Выделяют усиление эффекта (синергизм) – превышение реакции в смеси, вызванной действием каждого из веществ в отдельности.

Ослабление эффекта (антагонизм ) – меньше эффекта любого вещества в смеси.

Независимое действие – соответствует действию каждого вещества в смеси. Рассмотрим также схему 5 влияния на организм человека шумового загрязнения.

В заключении дадим формулировку термина качество окружающей среды это такое состояние ее систем рекреационной, рабочей, среды проживания, при которой постоянно обеспечиваются обменные процессы энергии и веществ между природой и человеком на уровне, обеспечивающем воспроизводство жизни на Земле. Следующий вопрос загрязнения и их классификация. Из вышесказанного мы можем сделать заключение о том, что наиболее распространенным отрицательным воздейтвием на окружающую среду является её загрязнение. Дадим определение термину загрязнение. Наиболее полное определение этого термина дано ученым-экологом Ф. Рамадом в 1981 г. Загрязнение – есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственную продукцию, через воду или другие биологические продукты (вещества). Загрязнения классифицируются по характеру воздействия на среду обитания (по Г.В. Стадницкому и А.И. Романову, 1988 г.):

1) ингредиентные (химические), представляющие собой совокупность веществ, чуждых естественным биогеоценозам (бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания);

2) параметрические (физические), связанные с изменением качественных параметров среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);

3) биологические (биоценотические), заключающиеся в воздействии на состав и структуру популяции и отдельных ее представителей – биологических агентов (перепромысел, направленная интродукция и акклиматизация видов и др.);

4) стациально-деструкционные (ландшафтные), связанные с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (зарегулирование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений). Некоторые авторы (Е.И. Тупикин, 2001) добавляют механические загрязнения – пыль, фосфаты, свинец, ртуть, занимающие пространство, верхние слои литосферы при поверхностной добыче сырья (щебень, песок).

В 60-е годы ХХ века садили лесополосы, кто бывал на юге видел их вдоль дорог, в основном садили дикие абрикосы – жерделу для охраны почв степей от ветровой эрозии. Особенно возросли темпы роста ингридиентных и параметрических загрязнений не только в качественном, но и в количественном отношении. Схема поступления загрязняющих веществ в организм человека и участвующие в этом процессе элементы окружающей человека среды:

Антропогенное воздействие на атмосферу может быть прямое и косвенное , т.е. воздействие деятельности человека на окружающую среду, отражающееся на ее ресурсах и вызывающее изменения биосферы. Рассмотрим типы антропогенного воздействия. Атмосфера загрязняется прежде всего в результате сжигания ископаемого топлива – углей, нефти, природного газа, а также сжигания древесины. Загрязнения поступают в атмосферу в виде твердых частиц (пепел, сажа) и в газообразном виде (SО 2 ; NО х, СО – окись углерода, и в меньшем количестве – другие вещества). Крупный загрязнитель атмосферы – химическое производство (кроме SО 2 ; NО х в зависимости от характера производства в атмосферу попадают частички металла, органических веществ и т.д.). Но самый большой «вклад» в загрязнение атмосферы городов вносит автомобильный транспорт . Прежде всего это касается выхлопных газов двигателей, которые не только содержат СО, альдегиды и другие углеводороды, но и способствуют (особенно в солнечную жаркую погоду) образованию т.н. химического смога с повышенным содержанием озона. Атмосферные загрязнения действуют на организм человека, прежде всего через дыхательную систему. На схеме представлены виды пыли, и пути ее проникновения в организм человека.
Конечно, твердые частички вредных веществ отчасти задерживаются эпителием слизистой оболочки дыхательных путей(в носоглотке в бронхах), и чем больше по размеру вдыхаемые частицы, тем скорее они задерживаются в верхних отделах дыхательных путей, а частицы, осевшие в носоглотке и гортани, могут устраняться откашливанием. Частицы же меньше 5 мкм попадают в легкие, и чем частицы меньше – тем глубже. Твердые загрязнения, находящиеся в воздухе (пыль), попадая в организм, вызывают ряд серьезных осложнений и наносят вред здоровью человека. Их влияние различно в зависимости от величины пылевых частиц, их характера и химического состава. Самой опасной является токсичная (ядовитая) пыль. Она образуется, к примеру, при обработке меди, цинка и других металлов. Действуя как яд, она образует у вдыхавшего, временное или хроническое отравление. Поэтому очень важно при работе на таких производствах соблюдать правила безопасности и гигиенические предписания. Изменения в организме вызывает и инертная в химическом отношении (инертные частицы) пыль. Легкие людей, живущих длительное время в запыленной среде, покрываются серым налетом, утрачивают эластичность, дыхание становится затрудненным. «Запыленность» легких часто наблюдается у шахтеров, особенно при несоблюдении ими гигиенических предписаний. Пыль, частицы которой имеют острую форму, особенно кремневая (кварцевая) пыль, разрушают легочную ткань, вызывает силикоз. Этим заболеванием страдают люди, работающие в шахтах, каменоломнях, а также лаборанты, стоматологи, стеклодувы. Особой пылью является пыльца и другие химически активные компоненты живой природы (различные микроорганизмы), а также некоторые химические вещества (например. моющие средства). Они вызывают аллергию. Наиболее частым проявлением этой болезни является насморк, приступы кашля (астматического характера), различные кожные высыпания. Раздражение дыхательных путей пылью вызывает воспаление бронхов, которое обостряется курением. Газообразные вредные вещества, проникая в дыхательную систему, также вызывают болезненные реакции организма. Очень высокое (400 – 500 мг/м 3) содержание SО 2 в воздухе, например, при аварийных ситуациях, может привести к резкому сужению дыхательных путей, и человек задохнется. Уже при содержании 1,5 мг/м 3 SО 2 появляется ощущение легкого удушья, а более высокое его содержание раздражает слизистую оболочку и вызывает воспаление дыхательных путей. Оксид серы попадает в кровь

Биологические загрязнения делятся на две группы:

─ биотическое загрязнение, связанное с биологическими факторами (распространение сорной растительности, налет саранчи и т.д.);

─ микробиологическое, связанное с распространением болезнетворных микроорганизмов и вирусов (эпидемии гриппа, СПИД), а также выбросов в окружающую среду микроорганизмов-продуцентов в результате работы биотехнологических предприятий (клеток дрожжей рода Саndida при производстве кормовых дрожжей, спор плесневых грибов при производстве ферментов, антибиотиков, различных бактерий при генноинженерных манипуляциях и действиях вооруженных сил).

По агрегатному состоянию загрязнители делят на газообразные (сернистый ангидрид, углекислый и угарный газы, нитрозные газы, сероводород и т.д.), жидкие (сточные воды промышленных предприятий и бытовые стоки, содержащие в растворенном состоянии практически все элементы таблицы Д.И. Менделеева, в различных, иногда очень опасных, соединениях, а также различные микроорганизмы) и твердые (отходы пустой породы после производства фосфорных удобрений, калийной соли, каменного угля и т.д.).

По масштабам и распространению загрязнения делятся на локальные (местные – города и промышленные районы), региональные и глобальные, или трансграничные (за счет переноса воздушными массами).

Важнейшим параметром, определяющим масштабы распространения загрязнителя в атмосфере, является время его жизни в ней. Выбросы с большим временем жизни в атмосфере (годы, месяцы) способны распространяться в окружающей среде в глобальном масштабе независимо от места их выброса – это углекислый газ, фреоны, радионуклиды с периодом полураспада от месяца и больше. Таким образом, наличие таких выбросов от промышленного предприятия приводит к загрязнению атмосферы в глобальном масштабе и является проблемой многих стран.

Выбросы оксидов серы, азота, пестицидов, тяжелых металлов с ограниченным (обычно несколько суток) временем жизни в атмосфере приводят к загрязнению в региональном масштабе. За пределами региона концентрация загрязнений быстро падает, однако в следовых количествах может наблюдаться повсеместно.

Загрязнения в локальном масштабе возникают в результате выбросов вредных веществ с малым временем жизни (грубодисперсные аэрозоли, сероводород и другие вещества, а также оксиды серы и азота, если они выбрасываются из низких источников).

В зависимости от периодичности различают постоянные (непрерывные) и периодические (залповые), в том числе аварийные, выбросы. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят автотранспорт, энергетика, химическая и строительная промышленности. Количество загрязняющих веществ в мире огромно, и число их растет вслед за развитием новых технологических процессов. Однако, есть приоритетные (если можно употребить такое выражение в данном случае) загрязняющие вещества как в локальном, так и в глобальном масштабе:

─ зола, пыли, аэрозоли;

─ диоксид серы (особенность его распространения и вредного воздействия заключается в вымывании его из атмосферы и попадании образующейся серной кислоты и сульфатов на растительность, почву, водоемы в виде кислотных дождей);

─ сероводород;

─ тяжелые металлы: в первую очередь хлориды свинца, кадмия, ртути (с учетом цепочек ее миграции и превращения в высокотоксичную метилртуть), оксид цинка;

─ некоторые канцерогенные вещества, в частности бенз(а)пирен;

─ нефть и нефтепродукты (особенно в морях и океанах);

─ хлорорганические пестициды (применяемые в агроценозах);

─ силикаты (строительные материалы);

─ оксид углерода и оксид азота (в городах, в результате транспортных выбросов);

─ радионуклиды и другие радиоактивные вещества (в результате бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, испытательных взрывов атомных бомб и катастрофы на ЧАЭС);

─ диоксины (опасные загрязняющие вещества из класса хлоруглеводородов, возникающие в результате применения различных хлорсодержащих соединений).

В общем объеме выбросов вредных веществ главными загрязнителями – поллютантами в атмосферном воздухе являются твердые частицы (98% выбросов), диоксид серы и оксид углерода.