Загрязнение окружающей среды и экологическая безопасность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Экологическая безопасность -- это состояние защищенности окружающей природной среды от вредного воздействия на нее хозяйственной и иной деятельности.

Активизация хозяйственно-производственной деятельности человека в современных условиях природопользования и глобальные масштабы ее антропогенного воздействия на главные составляющие биосферы создают ситуацию острого экологического кризиса, обусловленную деградацией объектов окружающей среды.

В связи с этим для оптимизации условий взаимодействия человека с природой важной представляется роль всестороннего анализа окружающей природной среды, главными задачами которого является комплексная оценка экологического резерва биосферы и ее потенциальных возможностей к самовосстановлению и самоочищению, анализ широкого спектра различных типов воздействий (как приоритетных, так и не приоритетных) на природные экосистемы и изучение специфических особенностей этих воздействий.

Загрязнение окружающей среды - это процесс привнесения в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических агентов, оказывающих негативное воздействие.

Существуют три этапа загрязнений: физическое (солнечная радиация, электромагнитное излучение и т.д.), химическое (аэрозоли, тяжелые металлы и т.д.), биологическое (бактериологическое, микробиологическое).

Каждый тип загрязнения имеет характерный и специфичный для него источник загрязнения - природный или хозяйственный объект, являющийся началом поступления вещества-загрязнителя в окружающую среду. Различают природные и антропогенные источники загрязнения.

В качестве критериев количественной оценки уровня загрязнения окружающей среды могут быть использованы индекс загрязнения, предельно допустимая, фоновая и токсическая концентрации.

Антропогенные источники - это первичное и вторичное производство цветных металлов, стали, чугуна, железа; добыча полезных ископаемых; автомобильный транспорт; химическая промышленность; производство меди, фосфатных удобрений; процессы сжигания угля, нефти, газа, древесины, отходов и др. Антропогенный поток поступления токсикантов в окружающую среду превалирует над естественным (50-80%) и лишь в некоторых случаях сопоставим с ним.

1. Токсиканты окружающей среды

В последние годы особую значимость и актуальность приобретают токсикологические аспекты всестороннего анализа окружающей среды. Серьезной проблемой является установление пороговости эффекта токсикологического воздействия в системах «токсикант - окружающая среда» и «токсикант - живой организм» и определение зависимости «доза - ответная реакция», которая послужила активным импульсом для развития нового направления в экологии, базирующегося на фундаментальных основах токсикологической, бионеорганической и экологической химии, называемого экотоксикологией.

Научная значимость экотоксикологии состоит в изучении современных представлений токсичности и канцерогенности элементов и их соединений, исследовании специфических биогеохимических особенностей поведения токсикантов в окружающей среде, механизма их распространения и метаболизма; установлении взаимосвязи между необходимостью и токсичностью элементов; определении локализации канцерогенных ионов; оценке порогового эффекта токсикологического воздействия.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье человека. Предельно допустимые концентрации веществ, загрязняющих биосферу, вводились как нормирующие показатели во многих странах, в том числе и в нашей стране. Они устанавливались в приземной атмосфере, водах, почвах, растениях, продуктах питания.

Существующая система ПДК недостаточно достоверно информативна, поскольку предусматривает определение индивидуального токсиканта, дистанцируясь от вопроса о комплексном воздействии различных загрязнителей. Между тем совместное действие, например, органокомплексов тяжелых металлов кардинально меняет ПДК, экспериментально полученные для отдельного тяжелого металла.

Фоновая концентрация - содержание вещества в объекте окружающей среды, определяемое суммой глобальных и региональных естественных и антропогенных вкладов в результате дальнего или трансграничного переноса.

Под токсической концентрацией понимают либо концентрацию вредного вещества, которое способно при различной длительности воздействия вызывать гибель живых организмов, либо концентрацию вредного начала, вызывающую гибель живых организмов в течение 30 суток в результате воздействия на них вредных веществ.

Говоря о токсической концентрации как о своеобразном индикаторе токсичности природно-антропогенных экосистем, нельзя не коснуться и таких важных понятий в экотоксикологии, как вредное вещество или токсикант - загрязнитель, метаболизм, канцерогенез, токсичность как результат избытка необходимых веществ и соединений, биогеохимические свойства токсикантов и их химически активные миграционные формы в окружающей природной среде.

2. Яды в пищевых продуктах

В настоящее время в сточные воды (и, следовательно, в круговорот воды) попадает множество самых различных поверхностно-активных веществ, где их присутствие ввиду их специфических свойств может быть весьма нежелательным (и вряд ли безразличным для водной фауны). Есть подозрение, что некоторые поверхностно-активные вещества совместно с определенными инсектицидами могут оказывать канцерогенное действие.

По своему химическому составу поверхностно-активные вещества очень многообразны (Gawalek, 1975); некоторые из них применяются даже как гербициды или инсектициды.

Попадая в водоемы, поверхностно-активные вещества наносят вред рыбам, повреждая, прежде всего, их жабры; иные даже в концентрации около 0,05 мг/л токсичны для фитопланктона и для бактерий, разлагающих белки. При концентрации 5 мг/л дафнии гибнут за 10...100 часов. У теплокровных животных всасывание поверхностно-активных веществ происходит в кишечном тракте, а оттуда они попадают в печень.

Сведений такого рода очень мало, и это отражает явную недостаточность наших знаний о поверхностно-активных веществах, попадающих в природную среду. Но если «в некоторых местностях концентрация таких веществ в питьевой воде может достигать 1,7 мг/л», то уже одно это заставляет нас серьезно задуматься. В организме морских рыб, обитающих в Северном море (1978), все в большем количестве выявляются пластификаторы или мягчители. У одной морской чайки их содержание составило 3000 мг/кг.

Из моющих средств особое опасение вызывают фосфаты. Вероятно, их можно с успехом заменить силикатами натрия или алюминия, о которых известно, что они, согласно данным тщательно проведенных испытаний, не вызывают опасений.

Встречающиеся в природе яды могут попадать в нашу пищу из почвы и из воздуха. Они не относятся к токсикантам окружающей среды в принятом смысле этого термина, хотя и действуют таким же образом; они представляют собой «природные» ядовитые вещества, в появлении которых мы неповинны и которые в большинстве случаев не находятся под нашим контролем. Но это отнюдь не означает, что мы не должны ими заниматься, и чем больше мы будем изучать ядовитые вещества, привносимые в окружающую среду человеком, и их циркуляцию, тем чаще будем сталкиваться и с природными ядовитыми веществами (или получать указания, где их следует искать).

Давно известно, что поборники современной химизации пытаются отвлечь внимание на другие источники ядовитых веществ. Смысл этого таков: привносимые человеком яды не должны волновать нас, ибо наряду с этим они встречаются и в природе. Но в действительности это должно означать следующее: да, этот яд встречается и в природе, но тем более мы должны постараться сделать все возможное, чтобы не увеличивалось его содержание в окружающей нас среде.

Поэтому так заметен и огорчителен умысел в сообщении, появившемся вскоре после обнаружения в естественных пищевых цепях ртути, привнесенной человеком, что, дескать, и выбросы вулканов содержат ртуть и загрязняют тем самым окружающую среду.

Если мы оставим такие неорганические яды природного происхождения (к которым, между прочим, следовало бы причислить и цинк), то среди органических ядовитых веществ, попадающих в нашу пищу, мы должны прежде всего назвать различные пряности (в больших дозах!) или масло горького миндаля. Среди ядов, которые чаще всего образуются в пище при ее консервировании, уже давно известен ботулинический токсин, вырабатываемый бактерией Clostridium botulinum; речь идет о самом опасном из ядовитых веществ.

Лишь в последние годы начали интересоваться в значительной мере и микотоксинами (ядами плесневых грибов), прежде всего афлатоксинами (содержащимися в желтой плесени земляных орехов, американского или бразильского ореха и др.).

Афлатоксин B1 считается сильнейшим канцерогенным веществом среди известных нам в настоящее время.

Повышение содержания радиоактивного стронция (Sr90) и цезия (Cs137) в молоке отмечено в Нью-Йорке в связи с испытанием атомных бомб. На приведенном графике отчетливо видно снижение их содержания в молоке после заключения соглашения между США и СССР о запрещении наземных испытаний ядерного оружия (последние ядерные взрывы были в 1962 г.), а затем снова повышение в связи с ядерными испытаниями в КНР и во Франции - странах, отвергнувших ядерный мораторий (Hodges, 1977, р. 333, Fig. 15...2).

Когда в 1975 г. в результате неисправности трубопроводов на заводе по регенерации ядерного топлива «Уинд скейл» в Англии в море попало большое количество цезия-137, содержание радиоактивного цезия в промысловых рыбах поднялось до 40,6 нанокюри на 1кг. Годовая радиоактивная нагрузка в пище человека не должна превышать 700 нанокюри.

Воды, сбрасываемые атомной электростанцией в Хэнфорде (США), считались вначале совершенно безопасными. Однако позже выяснилось, что в соседних водоемах в 2000 раз повысилась радиоактивность планктона, а радиоактивность уток, питавшихся планктоном, возросла в 40 000 раз; рыбы же стали в 150 000 раз радиоактивнее вод, сбрасываемых станцией. Ласточки, ловившие насекомых, личинки которых развивались в воде, обнаруживали радиоактивность в 500 000 раз более высокую, чем у вод самой станции. В желтке яиц водоплавающих птиц радиоактивность повысилась в миллион раз.

3. Проблемы питьевой воды

Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время питьевая вода - это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая. Понятие "питьевая вода" сформировалось относительно недавно и его можно найти в законах и правовых актах, посвященных питьевому водоснабжению.

Питьевая вода - вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека либо для производства пищевой продукции. Речь идет о требованиях к совокупности свойств и состава воды, при которых она не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье человека как при употреблении внутрь, так и при использовании в гигиенических целях, а также при производстве пищевой продукции.

С 1 января 2002 года в России введен в действие нормативный правовой акт - Санитарные правила и нормы "Питьевая вода Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" - СанПиН 2.1.4.1074-01. В основе гигиенических требований к качеству воды для питьевых и бытовых нужд лежит принцип безопасности в эпидемиологическом отношении, безвредности по химическому составу и благоприятности по органолептическим свойствам.

В качестве источников водоснабжения используются городской, поселковый водопроводы, и подземные воды (скважины, колодцы). Как правило, для того, чтобы вода соответствовала требованиям СанПиН, необходимо проводить процедуру её очистки.

В последние десятилетия в результате интенсивного антропогенного воздействия заметно изменился химический состав не только поверхностных, но и подземных вод. Несмотря на относительную высокую защищенность (по сравнению с поверхностными) от загрязнения, в них уже обнаруживаются свинец, хром, ртуть, медь, цинк, др. Естественно, что концентрация тяжелых металлов в подземных водах возрастает на территории близ больших городов и промышленных центров.

В настоящее время потребители воды сталкиваются с определенными трудностями. Так, в лаборатории по анализу воды для питьевых и бытовых целей обращаются с такими вопросами:

1. почему вода имеет неприятные запах и привкус?

2. почему вода мутная и желтого цвета?

3. почему водонагревательные приборы покрыты густым желтым (белым) налетом?

4. почему при использовании воды (водопроводной, скважинной, колодезной) возникает зуд на кожных покровах?

Анализ проб воды по ряду химических и микробиологических показателей дает ответы на эти и другие вопросы.

Лаборатории по анализу питьевой воды централизованного и нецентрализованного водоснабжения уже сегодня четко определяют тенденцию роста случаев обнаружения в водах из скважин нитратов, фосфатов, что свидетельствует о выбросе в водоносные слои минеральных и органических удобрений. В колодезных водах обнаруживаются фосфаты, азот аммонийный, что говорит о попадании в источник азотных, фосфорных и органических удобрений.

В настоящее время, возможно, в связи с применением минеральных удобрений (суперфосфат), содержащих значительные примеси фторидов, возросли концентрации фторид-ионов не только в поверхностных, но и в подземных водах.

Очень часто исследуемые пробы вод характеризуются содержанием железа и солей жесткости, значительно превышающим оптимальный физиологический уровень и, следовательно, санитарно-гигиенические нормативы. Железо в водной среде присутствует чаще всего в форме бикарбоната, закиси, сульфида. В силу гидрохимических закономерностей в подземных водах железо встречается в различных соотношениях с марганцем.

В последние годы наметилась тенденция обнаружения сероводорода и сульфидов в водах, как следствие загрязнения воды органическими соединениями и серобактериями.

В скважинных водах Москвы и области нередки случаи обнаружения нефти и нефтепродуктов, которые попадают в воду в процессе бурения и вследствие проникновения в неглубокие водоносные слои бензина и дизельного топлива с автозаправочных станций или закачивания под землю производственных отходов.

Кроме того, потребитель может сталкиваться с проблемой микробиологический безопасности воды - ведь даже вода из подземных источников может содержать единичные клетки патогенных микроорганизмов, но основную угрозу представляет вода, вторично загрязняемая микробами при нарушении герметичности водопроводной сети.

В воде источников водоснабжения обнаруживаются несколько тысяч органических веществ разных химических классов и групп. Органические соединения природного происхождения - гуминовые вещества, различные амины, др., которые способны изменять органолептические свойства воды.

При оценке качества воды, предназначенной для питьевых целей, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, проводят химический анализ по очень большой номенклатуре показателей, среди которых наиболее востребованны заказчиком: цветность, мутность, содержание железа, марганца, меди, общая жесткость, перманганатная окисляемость, рН, содержание нитратов, фосфатов, хлоридов, сульфатов, фторидов, гидрокарбонатов.

Среди показателей микробиологической безопасности: "общее микробное число" и "термотолерантные колиформные бактерии".

По результатам анализа оценивается состав воды по технологическим и токсикологическим показателям и выдаются рекомендации по корректировке состава воды с учетом концентрации компонентов и технологии очистки воды.

Значимость этой проблемы с каждым десятилетием будет возрастать в связи с нарастающим заражением и отравлением Земли, воздуха, рек, озер, морей и различных водоемов.

Существующие ныне способы обработки воды, конструкции и состав очистных сооружений предназначены для очистки воды с целью получения питьевой воды, которая должна быть безвредна для здоровья человека и иметь хорошие органолептические (мутность, цветность, запахи и привкусы) показатели.

Заключение

экологический безопасность загрязнение токсический

Вредных, ядовитых и радиоактивных веществ в воздухе, земле и в воде с каждым десятилетием на нашей планете становится все больше и больше. Уже сейчас в отдельных регионах на грань катастрофы поставлена питьевая вода. В наше время тысячи больших и малых рек и водоемов Европы, Азии, Америки и других континентов несут в своих берегах мертвые отравленные воды. А ведь когда-то в этих водах кипела и расцветала жизнь.

Когда в передаче канцерогенов по пищевой цепи участвуют растения, следует принимать во внимание и большие различия в поведении последних.

Известно, например, что кормовая капуста (Grunkohl) определенно содержит больше 3,4-бензпирена, чем другие растения, и объясняется это более длительным вегетационным периодом этого вида капусты, а значит, и большим накоплением этого вещества, поступающего из воздуха.

Морковь и другие корнеплоды аккумулируют самые различные ядовитые вещества из почвы (у моркови есть даже межсортовые различия по месту их накопления).

В условиях избыточного удобрения шпинат переводит нитраты в нитриты, последние же служат исходным материалом для образования нитрозаминов, самых активных из известных нам канцерогенов.

Нитрозамины вызывают у экспериментальных животных самые разнообразные опухоли практически во всех органах. Место образования опухолей у разных видов различно.

Имеет значение также выбор вещества, его дозировка и способ введения. И все же пока неясно, можно ли делать выводы о канцерогенном действии тех или иных веществ на человека, основываясь на опытах с животными.

Список используемой литературы

1. Гришин А.С. Экологическая безопасность: защита территорий и населения: учеб. пособие / А.С. Гришин, В.Н. Новиков - М., 2000. - 102 с.

2. Арустамова Э.А. Безопасность жизнедеятельности: учебник / Э.А. Арустамова. - М., 2001. - 89 с.

3. Поляков В.В. Основы безопасности жизнедеятельности: учеб. пособие / В.В. Поляков - М., 1997. - С. 5 -22.

4. Эйхлер В. Яды в нашей пище: учеб. пособие / В. Эйхлер - М., 1993. - 93 с.

5. Энгельфильд Ю. Как защитить себя от опасных веществ в быту: учеб. пособие / Ю. Энгельфильд, Д. Малхолл - М., 1997. - 156 с.

Размещено на Allbest.ru