Охорона довкілля

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Проблема охорони довкілля

Забруднення - внесення в навколишнє середовище або виникнення в ньому нових, зазвичай не характерних фізичних чинників, хімічних і біологічних речовин, які шкодять природним екосистемам та людині.

Мал. 1

Розрізняють природне забруднення, яке виникає внаслідок потужних природних процесів (виверження вулканів, лісові пожежі, вивітрювання тощо) без будь-якого впливу людини, і антропогенне, яке є результатом діяльності людини й інколи за масштабами впливу переважає природне. Різні типи забруднення можна розділити на три основні: фізичне, хімічне та біологічне

Фізичне забруднення пов'язане зі змінами фізичних, температурно-енергетичних, хвильових і радіаційних параметрів зовнішнього середовища. Зокрема, тепловий вплив проявляється в погіршенні режиму земної поверхні та умов життя людей. Джерелами теплового забруднення в межах міських територій є: підземні газопроводи промислових підприємств (140-160 °С), теплотраси (50-150 °С), збірні колектори і комунікації (35-45 °С) тощо. До фізичного забруднення можна віднести вплив шуму й електромагнітне випромінювання, джерелами якого є високовольтні лінії електропередач, електропідстанції, антени радіо- і телекомунікаційних станцій, а останнім часом також деякі побутові електроприлади. Встановлено, що при тривалому впливі електромагнітних полів навіть у здорових людей спостерігається перевтома, головний біль, почуття апатії та ін.

Хімічне забруднення - збільшення кількості хімічних компонентів певного середовища, а також проникнення (введення) в нього хімічних речовин, не притаманних йому або в концентраціях, котрі перевищують норму. Найнебезпечнішим для природних екосистем і людини є саме хімічне забруднення, яке отруює навколишнє середовище різними токсикантами (аерозолі, хімічні речовини, важкі метали, пестициди, пластмаси, детергенти та ін.). За підрахунками спеціалістів, у наш час у природному середовищі міститься 7-8,6 млн хімічних речовин, причому їхня кількість щорічно поповнюється ще на 250 тис. нових сполук. Багато хімічних речовин мають канцерогенні та мутагенні властивості, серед яких особливо небезпечними є 200 (список складений експертами ЮНЕСКО): бензол, азбест, бензопірен, пестициди, важкі метали (особливо ртуть, свинець, кадмій), різноманітні фарбники і харчові додатки.

Біологічне забруднення - випадкове або пов'язане з діяльністю людини проникнення в екосистеми не притаманних їм рослин, тварин і мікроорганізмів (бактеріологічне); часто справляє негативний вплив при масовому розмноженні нових видів.

Особливо забруднюють середовище підприємства, які виробляють антибіотики, ферменти, вакцини, сироватки, кормовий білок, біоконцентрати та ін., тобто підприємства промислового біосинтезу, в викидах якого наявні живі клітини мікроорганізмів. До біологічного забруднення можна віднести надмірну експансію живих організмів. Так, у містах наявність звалищ, несвоєчасне прибирання побутових відходів призвели до значного збільшення синантропних тварин: щурів, комах, голубів, ворон та ін.

Забруднювач - будь-який фізичний чинник, хімічна речовина або біологічний вид (головним чином мікроорганізми), який потрапляє в навколишнє середовище або виникає в ньому в кількості, більшій за звичайну, і викликає забруднення середовища.

Забруднювачі бувають природні й антропогенні, а також первинні (безпосередньо з джерела забруднення) і вторинні (внаслідок розкладу первинних або хімічних реакцій). Ще виділяють забруднювачі стійкі (ті, що не розкладаються), які акумулюються в трофічних ланцюгах.

Проникнення різних забруднювачів у природне середовище може мати небажані наслідки, зокрема:

- завдання шкоди рослинності і тваринному світу (зниження продуктивності лісів і культурних рослин, вимирання тварин);

- порушення стійкості природних біогеоценозів;

- завдання шкоди майну (корозія металів, руйнування архітектурних споруд та ін.);

- шкода здоров'ю людини тощо (табл. 2.2).

Багато забруднювачів (пестициди, поліхлордифеніли, пластмаси) украй повільно розкладаються в природних умовах, а токсичні сполуки (ртуть, свинець) взагалі не знешкоджуються.

Якщо в 40-х роках XX ст. ще домінували натуральні продукти (бавовна, шовк, вовна, каучук, мило, їжа практично без добавок), то в наш час у промислово розвинутих країнах вони замінені синтетичними, які важко розкладаються і забруднюють навколишнє середовище. Це насамперед синтетичне волокно, миючі засоби (детергенти, відбілювачі), їжа з добавками, мінеральні добрива, синтетичний каучук та ін.

5. Антропогенні зміни середовища та міграція забруднень

За статистикою, серед усіх джерел забруднення на першому місті - відпрацьовані гази автотранспорту (до 70% усіх хвороб у містах викликано ними), на другому - викиди теплових електростанцій, на третьому - хімічна промисловість.

Швидкими темпами відбувається забруднення атмосфери. Оскільки поки що основним способом отримання енергії залишається спалювання викопного палива, то з кожним Роком зростає споживання кисню, а на його місце надходять вуглекислий газ, оксиди нітрогену, чадний газ тощо, а велика кількість сажі, пилу і шкідливих аерозолів.

Більше 10 млрд. т умовного палива спалюється щорічно в світі, і при цьому в повітря викидається більше 1 млрд. т різних завислих часток, серед яких багато канцерогенних речовин. За останні 100 років в атмосферу потрапило більше 1 млн. т кремнію, 1,5 млн. т миш'яку, 900 тис. т кобальту. Тільки в атмосферу СІНА щорічно викидається більше 200 млн. т шкідливих речовин (100 млн. т оксидів вуглецю, 37 млн. т оксидів сірки, ЗО млн. т вуглеводнів, 20 млн. т оксидів азоту і ЗО млн. т різноманітного пилу).

Забруднення атмосфери шкідливо не тільки для дихання населення планети, воно, до того ж, зменшує прозорість атмосфери, через яку відбувається взаємодія планети з космосом, передусім з випромінюванням Сонця. Вважають, що сьогодні в атмосфері перебуває близько 20 млн. т завислих часток. Катастрофічних розмірів набуло забруднення океану нафтопродуктами, отрутохімікатами, синтетичними миючими засобами, нерозчинними пластиками. Зараз в океан потрапляє близько ЗО млн. т нафтопродуктів за рік. Неважко підрахувати, зважаючи на повільні темпи розчинення нафти у воді, що значна частина поверхні океану вкрита нафтовою плівкою. Деякі спеціалісти вважають, що її загальна площа складає 1/5 від площі океану. Нафтова плівка таких розмірів дуже небезпечна, тому що вона порушує газо- і вологообмін між; атмосферою і гідросферою, пригнічує розвиток життя, особливо планктону.

Антропогенна міграція хімічних елементів стала основним чинником змін у навколишньому середовищі. Природне надходження хімічних елементів з надр ледве досягає 1% від антропогенних надходжень. Якщо приріст світового виробництва сталі залишиться на сучасному рівні (близько 5% на рік), то вміст оксидів заліза в ґрунті та у воді через 50 років подвоїться. За цей час за відсутності регулювальних заходів концентрація свинцю в навколишньому середовищі зросте в 10 разів, ртуті - у 100, миш'яку - в 250 разів. Зазначено, що вміст свинцю в кістках сучасної людини приблизно в 50 разів вищий, ніж у рештках наших давніх пращурів, а концентрація ртуті в сьогоднішніх організмах у 100-200 разів перевищує її вміст у ґрунті, природних водах і повітрі.

На стан природного середовища земної поверхні великий вплив справляє також; теплове забруднення. При спалюванні палива сучасне людство вивільняє в рік 34-1015 кКал тепла, яке розсіюється в навколишньому просторі, змінюючи температурний режим середовища і динаміку процесів, які в ньому відбуваються. Особливо інтенсивно при цьому змінюються темпи процесів окислення, через те що вміст кисню в середовищі істотно змінюється залежно від перепадів температури.

Здавалося б, що після проходження через градирні ТЕЦ і ГРЕС вода повертається у водоймища без забруднених речовин, але різке підвищення температури води знижує вміст у ній кисню, пригнічує діяльність аеробних бактерій. Вода загниває, і вищі форми життя в ній гинуть, зате бурхливо розростаються нижчі рослини.

Крім того, різка зміна температурного балансу середовища внаслідок теплового забруднення починає помітно відбиватися на погоді і навіть на кліматі в цілому, що особливо помітно в районі великих міст і великих промислових центрів. Перепад температури між; центром великого міста і околицею становить 2-4 °С.

До серйозних чинників забруднення середовища, крім зазначених, належить також; підвищення фону електромагнітного випромінювання від численних електротехнічних пристроїв, підвищення звукового фону в середовищі (інфра-та ультразвуки, шуми), а також: підвищення радіоактивного фону.

Забруднення середовища негативно відображається на здоров'ї людей і на житті всього населення планети. При всіх безперечних успіхах медицини і санітарного обслуговування збільшується кількість хворих на серцево-судинні, онкологічні захворювання, а також; хвороби шлунку, печінки і нирок. Зростає чисельність вроджених патологій. Від хвороб, спричинених забрудненням води, щорічно вмирає близько 5 млн. немовлят. У промислове розвинутих країнах зафіксовані нові захворювання, викликані різними забрудненнями. Так, в Японії стала відома хвороба під назвою «ітай-ітай», яка виникає при отруєнні кадмієм і вражає майже всі внутрішні органи.

У цій країні стала також відома хвороба «мінамата» отруєнні людей сполуками ртуті. Характерною ознакою хвороби є сильний розлад нервової системи.

Збільшилася кількість випадків задухи під час смогів, які нависають над великими містами промислове розвинутих країн. Під час одного зі смогів у Лондоні загинуло близько 4 тис. жителів, які страждали на хвороби дихальних шляхів. Медичні служби сигналізують про перевищення гранично допустимої концентрації (ГДК) шкідливих речовин не тільки на окремих підприємствах і прилеглих до них районах, але й на території цілих міст. Особливо великої шкоди жителям міст завдало масове виробництво і широке використання автомобільного транспорту.

Отже, не тільки виснаження ресурсів, але й забруднення навколишнього середовища - найближча перспектива людства при збільшенні кількості населення та нестримному зростанні виробництва і споживання, особливо в розвинених країнах. Головну стурбованість викликає стрімкий ріст населення земної кулі, який загострює протиріччя між: виробництвом і споживанням, що пояснюється простою логічною схемою: збільшення чисельності населення -> зростання потреб -> зростання виробництва -> виснаження природних ресурсів та забруднення довкілля -> глобальна екологічна криза.

6. Моніторинг довкілля: предмет, об'єкт, завдання, методи

Монітомринг довкімлля, екомонітомринг -- комплексна науково-інформаційна система регламентованих періодичних безперервних, довгострокових спостережень, оцінки і прогнозу змін стану природного середовища з метою виявлення негативних змін і вироблення рекомендацій з їх усунення або ослаблення.

Предметом моніторингу навколишнього середовища є організація та функціонування системи моніторингу, оцінювання та прогнозування стану екологічних систем, їх елементів, біосфери, характеру впливу на них природних та антропогенних факторів.

Об'єктами моніторингу навколишнього середовища залежно від рівня та мети досліджень є навколишнє середовище, його елементи і джерела впливу на нього, зокрема, атмосферне повітря, підземні та поверхневі води, ґрунти, відходи, несприятливі природні процеси (зсуви, карст тощо).

Метою моніторингу довкілля є екологічне обґрунтування перс-пектив та удосконалення системи моніторингу навколишнього середовища, оцінювання фактичного і прогнозованого його стану; попередження про зниження біорізноманітності екосистем, порушення екологічної рівноваги у довкіллі, погіршення умов життєдіяльності людей.

Моніторинг довкілля передбачає виконання таких завдань:

- спостереження за факторами впливу на навколишнє природне середовище і за його станом;

- оцінювання фактичного стану довкілля;

- прогнозування стану навколишнього природного середовища і його оцінювання;

- дослідження стану біосфери, оцінювання й прогнозування її змін;

- визначення обсягу антропогенної дії на навколишнє природне середовище;

- встановлення факторів і джерел забруднення навколишнього природного середовища;

- виявлення критичних та екстремальних ситуацій, що порушують екологічну безпеку.

Моніторинг довкілля як комплексна галузь знань користується загальнонауковими методами досліджень, такими як аналіз і синтез, сходження від конкретного до абстрактного, узагальнення, математичне і статистичне оброблення інформації. Разом з тим, моніторинг дов-кілля розробляє власні методи аналізу, прогнозування стану екологічних систем і процесів, що в них відбуваються. При виконанні своїх функцій моніторинг довкілля використовує різноманітні методи отримання первинної і вторинної інформації.

7. Середовище існування людини

Атмосфера завжди містить певну кількість домішок, котрі зумовлюються природними та антропогенними джерелами. До числа домішок, котрі виділяються природними джерелами, належать: пил (рослинного, вулканічного, космічного походження, внаслідок ерозії ґрунту, частинки морської солі тощо); туман, дим, гази від лісових та степових пожеж; гази вулканічного походження; різноманітні продукти рослинного, тваринного та мікробіологічного походження. Природні забруднювачі бувають розподіленими, наприклад, випадання космічного пилу, або короткочасними стихійними, наприклад, лісові та степові пожежі, виверження вулканів тощо. Рівень забруднення атмосфери природними джерелами є фоновим і несуттєво змінюється з плином часу.

Ще пґятдесят років тому природа досить успішно ліквідовувала різноманітні забруднення, оскільки атмосфера має могутні властивості самоочищення, але нині вона з цим завданням вже не справляється.

Основними джерелами забруднення атмосфери є природні, промислові та побутові процеси. їх обґєднують у такі групи:

-- забруднювачі природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні, мікробіологічні);

-- забруднювачі, які утворюються при згорянні палива для потреб промисловості, опалення житлових будинків, при роботі всіх видів транспорту.

-- забруднювачі, які утворюються в результаті промислових викидів.

-- забруднювачі, зумовлені згорянням і переробкою побутових і промислових відходів.

За останні кілька років у світі спалюється в середньому 10 млрд тонн палива на рік. При цьому викидається 22 млрд тонн вуглекислого газу, 150 млн тонн двоокису сірки, близько 300 млн тонн оксиду вуглецю, 50 млн тонн оксиду азоту, 200--700 млн тонн пилу і диму та багато інших речовин, з якими надходять в атмосферу шкідливі, хвороботворні, в тому числі канцерогенні та мутагенні речовини. Найбільш поширеними токсичними речовинами, котрі забруднюють атмосферу, є: оксид вуглецю СО, діоксид сірки в SO2, оксид азоту NO, вуглеводні СnНm та пил. Основні джерела забруднення атмосфери та їхні щорічні викиди наведено в табл. 1.

Таблиця 1 - Джерела викидів в атмосферу

Крім згаданих вище речовин та пилу, в атмосферу викидаються й інші, більш токсичні речовини (табл. 2). Зараз налічується більше 500 шкідливих речовин, котрі забруднюють атмосферу, і їхня кількість зростає.

Таблиця 2 - Кількість щорічних викидів в атмосферу

Високі концентрації домішок та їхня міграція в атмосферному повітрі призводять до утворення більш токсичних речовин (смог, кислоти) або до таких явищ, як парниковий ефект та руйнування озонового шару.

Загальна схема реакцій утворення фотохімічного смогу досить складна і у спрощеному вигляді може бути подана такими реакціями:

NO2 + hv > NO +O

O + O2 > O3

CnHm + O > ПАН (пероксіацилнітрати)

CnHm + O3 > ПАН (пероксіацилнітрати)

Смог досить токсичний, оскільки його склад знаходиться в таких межах: 08-- 60 ... 75 %; ПАН, Н202-альдегіди тощо -- 25 ... 40 %.

Основна маса забруднень повітря припадає на спалювання органічних енергоносіїв (вугілля, нафти, газу, торфу, сланців, деревини), у містах до 60 % забруднень дає автотранспорт. Забруднення повітря стало великою соціальною й економічною проблемою для багатьох розвинених країн, особливо для великих міст, промислових агломератів. Сьогодні в містах забруднення повітря в 15 разів вище, ніж у сільській місцевості, й у 150 разів вище, ніж над океаном. У промислових районах за добу випадає понад 1 тонну пилу на 1 км2, у забруднених містах за рік -- більше 1 кг/м2 пилу і сажі.

Пил складається з частинок вугілля та попелу, а сажа -- з частинок вугілля або інших видів палива, які не згоріли.

Справжнім лихом для міст є автомобілі. Більш як 300 млн автомашин щодня викидають в повітря 800 тис. тонн окису вуглецю, 1 тис. тонн свинцю. Більшість з 200 компонентів вихлопних газів автомашин згубно впливає на організм людини, а оксид азоту є одним із компонентів смогу.

Хімічні реакції, які відбуваються в повітрі, призводять до виникнення димних туманів -- смогів. Смоги виникають за таких умов: по-перше, великої кількості пилу і газів, які міста викидають у повітря, по-друге, довгого існування антициклонів, коли забруднювачі нагромаджуються в приземному шарі атмосфери. Смоги бувають декількох типів. Найбільш вивчений вологий смог. Він характерний для країн з морським кліматом, де дуже часто спостерігаються тумани і висока вологість повітря. Сухий, або лос-анджелеського типу, смог відрізняється від вологого смогу своїми властивостями. Клімат в Лос-Анджелесі (США) сухий, тому смог тут утворює не туман, а синювату імлу.

За чотири дні Лондонського смогу в 1952 році загинуло понад 4 тис. чоловік.

Американець Луїс Батонн у книзі "Чисте небо" писав: "Одне з двох -- або люди зроблять так, що буде в повітрі менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей".

Третій вид смогу -- льодяний смог, або смог аляскинського типу. Він виникає в Арктиці й Субарктиці при низьких температурах в антициклоні. Смоги характерні для таких міст, які розташовані в гірських котловинах, де застоюється повітря, наприклад, в Лос-Анджелесі, Нью-Йорку, Чикаго, Токіо, Мілані.

Особливо небезпечні сірчисті сполуки й оксиди азоту, які спричиняють кислотні дощі. Кислотні дощі стали дуже поширеним явищем, причому вони можуть випадати на відстані багатьох сотень і тисяч кілометрів від джерела первісного викидання речовини.

Кислотні дощі призвели до закислення природного середовища на великих територіях Європи та Північної Америки. Тут показник кислотності опадів рН в 4,5, тоді як його звичайне значення -- 5,6--5,7.

Кислотні дощі залишають на листі дерев чорні плями, закислюють озера і ґрунти, змінюють їхній хімічний оклад. Так, за останні десять років у Швеції з 90 тис. озер закислено 20 тис, у Канаді -- 50 тис. Близько половини озер у Норвегії мертві, там загинула риба (рН = 5). Серйозно уражені кислотними дощами близько 1 млн га вічнозелених лісів у Центральній Європі, близько 100 тис. га гинуть. Кислотні опади посилюють корозію різних матеріалів і конструкцій. Особливо небезпечні вони для унікальних історичних памґяток, зокрема мармурових.

Процес закислення опадів триває. Розрахунки показують, що при сталих концентраціях оксиду сірки 80 мкг/м3 і оксидів азоту 50 мкг/м3, що відповідає гранично допустимим концентраціям цих речовин у більшості промислово розвинених країн, рН опадів становить 2,7. Якби такі дощі випадали постійно, то все живе загинуло б. Очевидно, це і є межею закислення.

Промислові викиди в атмосферу порушують озоновий шар, який, немов щит, прикриває Землю від сильного ультрафіолетового опромінення. Виявлено різке зменшення шару озону над Антарктидою -- своєрідну "озонову дірку". Вміст озону над Антарктидою дедалі зменшується, межі "озонової дірки" розширюються. "Озонова дірка" існує не постійно, а близько місяця на рік, переважно в жовтні. Вона розширюється в бік Австралії, Південної Америки й Африки, що викликає тривогу. У грудні 1986 року з цього приводу було проведено міжнародний семінар метеорологів і геофізиків. Демонструвалися наукові фільми, які показали, що "озонова дірка" -- це гігантський атмосферний вихор, який циркулює проти стрілки годинника. Щодо причин цього явища є три припущення:

-- взаємодія оксидів азоту з озоном;

-- реакція антропогенного хлору з озоном;

-- антропогенні фреони реагують з озоном.

Фреон-12, фреон-11 містять вуглець, фтор і хлор. Вони працюють у холодильниках, балонах з лаком, дезодорантах і під впливом ультрафіолетових променів розкладаються, а молекулярний хлор руйнує озон каталітично. Якщо викиди фреону в атмосферу не припинити, то кількість озону в 2000 році зменшиться на 10 %. Різко зросте ультрафіолетове опромінення, помітно зросте кількість захворювань на рак шкіри у людей і тварин.

Постійне збільшення кількості спалюваного органічного палива призводить до підвищення концентрації С02 в атмосферному повітрі. В 1860 році його вміст становив 0,027 %, на початку XX ст. -- 0,029 %, а сьогодні -- 0,034 %. Прогнози показують, що до середини XXI ст. його вміст подвоїться" Це призведе до різкого посилення парникового ефекту. Моделювання на ЕОМ показало, що до цього часу середня температура на планеті підвищиться на 2--4 °С, у помірних широтах -- на 10--15 °С, і в Арктиці -- на 15--20 °С. У Львові середня температура січня -5 °С буде сягати +5 -- +10 °С, липня -- +18 °С і навіть може зрости до +28 --1-33 °С. Що ж чекає людство, якщо опадів буде лише 100--200 мм на рік, до того ж кислотних?

Виникають ще дві не менш небезпечні проблеми: потепління в Арктиці і Антарктиці призведе до швидкого танення льодовиків. Якщо їхній обґєм зменшиться на 50 %, то рівень Світового океану підніметься на 25--35 м. Багато прибережних міст буде затоплено водою. Зміна клімату супроводитиметься зміною погодних умов, які навіть важко передбачити. Справжнім екологічним катаклізмом на планеті є посуха в Африці, де пустеля наступає на савану зі швидкістю 50 км на рік замість 1 км на рік в минулому.

Охорона природи нерозривно повґязана також з боротьбою проти термоядерної війни. Адже вона загрожує людству не тільки фізичним винищенням, а й жахливими змінами клімату, що стануться після неї. Вчені багатьох країн світу провели моделювання наслідків термоядерної війни на ЕОМ, яке отримало назву "ядерної зими". Опубліковано кілька її сценаріїв. У перший день війни в північній півкулі (тут мешкає 85 % населення світу) в атмосферу підніметься 300 млн тонн диму і пилу. Протягом тижня на поверхню планети доходитиме менше 1 % сонячного світла, а протягом наступних трьох тижнів -- не більше ніж 10 %.

Вміст озону зменшиться на 50 %, що збільшить надходження ультрафіолетового проміння до смертельних для людини доз. Якщо війна відбудеться весною або влітку, температура на 20--ЗО °С знизиться, тобто літо перетвориться на зиму. Низька температура утримуватиметься кілька місяців, що порушить нормальний хід процесів фотосинтезу. Люди гинутимуть від голоду, отруйних газів,

які утворюються під час пожеж, кислотних дощів і радіоактивного зараження.

Ядерну війну можна викликати за допомогою лазерних установок з термоядерною заправкою. Кілька сотень таких лазерів, спрямувавши на Землю тисячі смертоносних променів, можуть викликати гігантські пожежі міст і сіл. Ефект від цього може бути таким же катастрофічним, як від атомного вибуху.

9. Джерела забруднення літосфери(категорії речовин, приклади забруднювачів, їх джерела та характер впливу на якість об'єкта)

Літосфера забруднюється рідкими і твердими забруднюючими речовинами та відходами. Встановлено, що щорічно на одного жителя Землі утворюється одна тонна відходів, у тому числі понад 50 кг полімерних.

Джерела забруднення ґрунту можуть бути класифіковані наступним чином.

Житлові будинки та комунально-побутові підприємства. У складі забруднюючих речовин цієї категорії джерел переважають побутове сміття, харчові відходи, будівельне сміття, відходи опалювальних систем, що прийшли в непридатність предмети домашнього вжитку і т.п. Все це збирається і вивозиться на сміттєзвалища. Для великих міст збір і знищення побутового сміття на звалищах перетворили на важковирішувану проблему. Просте спалювання сміття на міських звалищах супроводжується виділенням отруйних речовин. При спалюванні таких предметів, наприклад, хлорвмісних полімерів, утворюються сильно токсичні речовини - діоксиди. Незважаючи на це, в останні роки розробляються способи знищення побутового сміття спалювання. Перспективним способом вважається спалювання такого сміття над гарячими розплавами металів.

Промислові підприємства. У твердих і рідких промислових відходах постійно присутні речовини, здатні надавати токсичну дію на живі організми і рослини. Наприклад, у відходах металургійної промисловості зазвичай присутні солі кольорових важких металів. Машинобудівна промисловість викидає в навколишнє природне середовище ціаніди, сполуки миш'яку, берилію; при виробництві пластмас і штучних волокон утворюються відходи, що містять фенол, бензол, стирол; при виробництві синтетичних каучуків в ґрунт потрапляють відходи каталізаторів, некондиційні полімерні згустки; при виробництві гумових виробів в навколишнє середовище поступають пилоподібні інгредієнти, сажа, які осідають на ґрунт і рослини, відходи резінотекстільних і гумових деталей, а при експлуатації шин - зношені та вийшли з ладу покришки, автокамери і обідні стрічки. Зберігання та утилізація зношених шин в даний час є ще невирішеними проблемами, оскільки при цьому часто відбувається сильні пожежі, які дуже важко гасити. Ступінь утилізації зношених шин не перевищує 30% від загального їх обсягу.

Транспорт. При роботі двигунів внутрішнього згоряння інтенсивно виділяються оксиди азоту, свинець, вуглеводні, оксид вуглецю, сажа та інші речовини, які осідають на поверхню землі або поглинаються рослинами. В останньому випадку ці речовини також потрапляють у ґрунт і втягуються в круговорот, пов'язаний з харчовими ланцюгами.

Сільське господарство. Забруднення ґрунту в сільському господарстві відбувається внаслідок внесення величезних кількостей мінеральних добрив та отрутохімікатів. Відомо, що в складі деяких отрутохімікатів міститься ртуть.

Розглянемо більш докладно забруднення ґрунту важкими металами та отрутохімікатами.

Забруднення ґрунту важкими металами. Важкими металами називають кольорові метали, щільність яких більше щільності заліза. До них відносяться свинець, мідь, цинк, нікель, кадмій, кобальт, хром, ртуть.

Особливістю важких металів є те, що в невеликих кількостях майже всі вони необхідні для рослин і живих організмів. В організмі людини важкі метали беруть участь в життєво важливих біохімічних процесах. Проте перевищення допустимого їх кількості призводить до серйозних захворювань.

Важкі метали накопичуються в ґрунті і сприяють поступовому зміни її хімічного складу, порушення життєдіяльності рослин і живих організмів. З ґрунту важкі метали можуть потрапити в організм тварин і людей і викликати небажані наслідки.

Встановлено, що ртуть в ґрунт надходить з деякими пестицидами, побутовими відходами та вийшли з ладу вимірювальними приладами. Наприклад, одна люмінесцентна лампа містить 80 мг ртуті. Сумарні неконтрольовані викиди ртуті складають 4-5 тис. Т / рік. Гранично допустима концентрація ртуті в ґрунті становить 2,1 мг / кг. При постійному надходженні ртуті в організм у малих кількостях відбувається ураження нервової системи, що приводить до легкої збудливості і ослаблення пам'яті.

Вельми токсичним для живих організмів є свинець. З кожної тонни видобутого свинцю до 25 кг його надходить в навколишнє середовище. Величезна кількість свинцю виділяється в атмосферу разом з вихлопними газами автомобілів при спалюванні етильованого бензину, тому що 1 л бензину містить до 0,5 г тетраетилсвинцю. Забруднення ґрунту і рослин свинцем вздовж автомобільних доріг поширюється на відстань до 200 метрів. Гранично допустима концентрація свинцю в ґрунті = 32 мг / кг. Перевищення цього показника збільшує ймовірність попадання свинцю в організм людини через сільськогосподарські продукти, що може призвести до ураження центральної нервової системи, печінки, нирок і мозку. У промислових районах вміст свинцю в ґрунті в 25-27 разів більше, ніж в сільськогосподарських.

Забруднення ґрунту міддю і цинком щорічно складає 35 і 27 кг / км відповідно. Підвищення концентрацій цих металів у ґрунті призводить до уповільнення росту рослин і зниження врожайності сільськогосподарських культур.

Велику небезпеку для людини становить накопичення в ґрунті кадмію. У природі кадмій знаходиться в ґрунті і у воді, а також в тканинах рослин. Всесвітня організація охорони здоров'я рекомендувала обмеження дози кадмію, що надходить з їжею в організм людини, до 70 мкг на добу. Споживаючи їжу, що містить підвищені дози кадмію, призводить до деформації скелета, зниження зростання і сильним больовим відчуттям у попереку.

Забруднення ґрунту пестицидами. Ґрунт забруднюється також при використанні в сільському господарстві пестицидів. Відомо, що нормальний ріст рослин визначається різними фізичними, хімічними і біологічними процесами, які протікають у ґрунті. При попаданні в ґрунт пестициди можуть бути включені в ці процеси з їх накопиченням в рослинах. Крім того, вони зберігають стійкість в ґрунті тривалий час, що також обумовлює їх накопичення в харчових ланцюгах.

Пестициди, або отрутохімікати, за призначенням поділяються на такі групи:

- інсектіціди, що представляють собою хімікати для боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур (тиофос, метафос, карбофос, хлорофос, карбамати);

- Гербіциди, призначені для боротьби з бур'янами травами (аміни, карбамати, триазинов);

- Фунгіциди, або хімікати для боротьби з грибковими хворобами рослин (бензимідазоли, морфоліни, дитіокарбамати, тетраметілтіурамдісульфід);

- Регулятори росту рослин;

- Дефоліанти, що викликають передчасне старіння листя рослин. Вони широко застосовуються при механізованому збиранні бавовни для прискорення опадання листя у бавовнику.

Дефоліанти застосовувалися під час війни у В'єтнамі для оголення джунглів. Це дозволяло американської авіації виявити військові бази в'єтнамських партизан.

Одним з перших пестицидів був сумнозвісний ДДТ - діфенілдіхлортріхлоретан. Вперше він був синтезований німецьким хіміком П.Мюллером. Цей препарат володів високоефективними інсектицидними властивостями і тому довгий час успішно застосовувався проти малярійних комарів, кліщів, вошей. У 1944-1946 роках за допомогою ДДТ успішно придушували вогнища висипного тифу в Неаполі і малярії в деяких провінціях Італії. В СРСР за допомогою ДДТ був знищений кліщ, який переносить тайговий енцефаліт. Все це в свій час послужило причиною присудження П. Мюллеру Нобелівської премії. Однак багато пізніше виявилося, що ДДТ володіючи високою стійкістю в природному середовищі, здатний накопичуватися в харчових ланцюгах і завдавати істотної шкоди тваринному світу. Потрапляючи в організм людини, ДДТ акумулюється в мозку і діє як нервовий отрута. При цьому нормальне функціонування мозку може бути порушено.

Застосування ДДТ в даний час заборонено, але припускають, що в біохімічному кругообігу кількість ДДТ в даний час складає близько 1 млн.т.

Необхідність застосування пестицидів у сільському господарстві обумовлена тим, що без них врожайність сільськогосподарських культур різко падає і складає лише 20-40% від можливої при їх застосуванні. Важко собі уявити знищення колорадського жука на картопляних плантаціях без застосування пестицидів.

10. Забруднення літосфери при похованні радіоактивних відходів

У процесі ядерної реакції на атомних електростанціях лише 0,5-1,5% ядерного палива перетворюється в теплову енергію, а інша частина (98,5-99,5%) вивантажується з атомних реакторів у вигляді відходів. Ці відходи є радіоактивні продукти розщеплення урану - плутоній, цезій, стронцій та інші. Якщо враховувати, що завантаження ядерного палива в реакторі складає 180 т, то утилізація та захоронення відпрацьованого ядерного являють собою труднорешімую проблему.

Щорічно в світі при виробництві електроенергії на атомних електростанціях утворюється близько 200000 куб.м. радіоактивних відходів з низькою і проміжної активністю і 10000 куб.м. високоактивних відходів і відпрацьованого ядерного палива.

Радіоактивні відходи бувають рідкими і твердими. Залежно від агрегатного стану змінюються умови їх поховання.

Високоактивні рідкі радіоактивні відходи, здатні до вибуху, у вигляді азотнокислих водних розчинів зберігають в апаратах об'ємом до декількох кубометрів з подвійними стінками з нержавіючої сталі і з мішалкою.

Рідкі високоактивні радіоактивні відходи, не здатні до вибуху зберігаються в могильниках, які складаються з шахт і приміщень для зберігання.

В даний час одним з безпечних способів усунення небезпеки радіоактивного випромінювання твердих ядерних відходів є їх захоронення. Тверді радіоактивні відходи ховають у спеціальних контейнерах у підземних штольнях, тунелях. До них пред'являються особливі вимоги при транспортуванні до місця поховання.

Проблема транспортування радіоактивних відходів особливо актуальна для Росії. Справа в тому, що побудовані ще при СРСР нашими фахівцями і за нашою технологією атомні електростанції в інших країнах на нашому ядерному паливі, і ми повинні відвозити відпрацьовані відходи. Виходить вельми гнітюча для Росії картина: електроенергія залишається для потреб країни-споживача, а радіоактивні відходи повертаються до нас. Така співпраця з іншими країнами веде в перспективі до вельми неприємних наслідків. Адже поховання радіоактивних відходів - це, перш за все тимчасове їх видалення, а що з ними станеться через 50,100 років?

Таким чином, ми залишаємо майбутньому поколінню важку спадщину.

11. Джерела забруднення гідросфери (категорії речовин, приклади забруднювачів, їх джерела та характер впливу на якість об'єкта)

З розвитком промисловості річки й озера стали все більше забруднюватися викидами недостатньо очищених стічних вод, промисловими відходами і термічними водами гідроелектростанцій .

У більш пізній період забруднення річок і озер явно зросло внаслідок змивання добрив, пестицидів і гербіцидів з сільськогосподарських угідь, а також кислотних дощів. Забруднення промисловими відходами, сільськогосподарськими добривами і пестицидами стало реальною загрозою всій гідрографічній системі Землі та існуванню людини.

Особливим видом забруднення гідросфери є теплове забруднення, яке спричинене спуском у водойми теплих ВОД від енергетичних установок. Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в річки й озера, істотно змінює їхній термічний і біологічний режими. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце посідають АБС.