Природные загрязнения, их характер и масштабы воздействия

сельское хозяйство. Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и

поверхностного стока, надо учитывать также попадание загрязнителей на

поверхность воды непосредственно из воздуха.

В последние годы существенно увеличилось поступление в поверхностные

воды суши нитратов из-за нерационального применения азотных удобрений, а

также из-за увеличения выбросов в атмосферу с выхлопными газами

автомобилей. Это же относится и к фосфатам, для которых, помимо удобрений,

источником служит все более широкое применение различных моющих средств.

Опасное химическое загрязнение создают углеводороды — нефть и продукты ее

переработки, которые попадают в реки и озера как с промышленными сбросами,

в особенности при добыче и транспортировке нефти, так и в результате смыва

с почвы и выпадения из атмосферы.

Чтобы сделать сточные воды более или менее пригодными для

использования, их подвергают многократному разбавлению. Но правильнее было

бы сказать, что при этом чистые природные воды, которые могли быть

использованы для любых целей, в том числе для питья, становятся менее

пригодными для этого, загрязненными.

Разбавление сточных вод снижает качество воды в природных водоемах, но

обычно не достигает своей главной цели — предотвращения вреда для здоровья

людей. Дело в том, что вредные примеси, содержащиеся в воде в ничтожных

концентрациях, накапливаются в некоторых организмах, употребляемых людьми в

пищу. Сначала ядовитые вещества попадают в ткани мельчайших планктонных

организмов, затем они накапливаются в организмах, которые в процессе

дыхания и питания фильтруют большое количество воды (моллюски, губки и т.

п.) и в конечном итоге как по пищевой цепи, так и в процессе дыхания

концентрируются в тканях рыб. В результате концентрация ядов в тканях рыб

может стать больше, чем в воде, в сотни и даже тысячи раз.

Разбавление промышленных стоков и тем более растворов удобрений и

пестицидов с сельскохозяйственных полей происходит часто уже в самих

природных водоемах. Если водоем непроточный или слабопроточный, то сброс в

него органических веществ и удобрений ведет к переизбытку питательных

веществ и зарастанию водоема. Сначала в таком водоеме накапливаются

питательные вещества и бурно разрастаются водоросли. После их отмирания

биомасса опускается на дно, где происходит ее минерализация с потреблением

большого количества кислорода. Условия в глубинном слое такого водоема

становятся непригодными для жизни рыб и других организмов, нуждающихся в

кислороде. Когда весь кислород исчерпан, начинается бескислородное брожение

с выделением метана и сероводорода. Тогда происходит отравление всего

водоема и гибель всех живых организмов (кроме некоторых бактерий). Такая

незавидная судьба грозит не только озерам, в которые сбрасываются бытовые и

промышленные стоки, но и некоторым замкнутым и полузамкнутым морям.

Физическое загрязнение вод создается сбросом в них тепла или

радиоактивных веществ. Тепловое загрязнение связано главным образом с тем,

что используемая для охлаждения на тепловых и атомных электростанциях вода

(и соответственно около 1/3 и 1/2 вырабатываемой энергии) сбрасывается в

тот же водоем. Вклад в тепловое загрязнение вносят также некоторые

промышленные предприятия

При значительном тепловом загрязнении рыба задыхается и погибает, так

как ее потребность в кислороде растет, а растворимость кислорода

уменьшается. Количество кислорода в воде уменьшается еще и потому, что при

тепловом загрязнении происходит бурное развитие одноклеточных водорослей:

вода «зацветает» с последующим гниением отмирающей растительной массы.

Кроме того, тепловое загрязнение существенно повышает ядовитость многих

химических загрязнителей, в частности тяжелых металлов.

Загрязнение океанов и морей происходит вследствие поступления

загрязняющих веществ с речным стоком, их выпадения из атмосферы и, наконец,

благодаря хозяйственной деятельности человека непосредственно на морях и

океанах.

С речным стоком, объем которого составляет около 36—38 тысяч

кубокилометров, в океаны и моря поступает огромное количество загрязнителей

во взвешенном и растворенном виде.. По некоторым оценкам, этим путем в

океан ежегодно попадает более 320 миллионов тонн железа, до 200 тысяч тонн

свинца, 110 миллионов тонн серы, до 20 тысяч тонн кадмия, от 5 до 8 тысяч

тонн ртути, 6,5 миллиона тонн фосфора, сотни миллионов тонн органических

загрязнителей.

Атмосферные источники загрязнения океана по некоторым видам

загрязнителей сравнимы с речным стоком.

Особое место занимает загрязнение океана нефтью и нефтепродуктами

(Приложение 4).

Естественное загрязнение происходит в результате просачивания нефти из

нефтеносных слоев, главным образом, на шельфе.

Наибольший вклад в нефтяное загрязнение океана вносят морские

перевозки нефти. Из 3 миллиардов тонн нефти, добываемых в настоящее время,

морем перевозится около 2 миллиардов тонн. Даже при безаварийном транспорте

происходят потери нефти при ее погрузке и разгрузке, сбрасывании в океан

промывочных и балластных вод (которыми заполняют танки после выгрузки

нефти), а также при сбросе так называемых льяльных вод, которые всегда

скапливаются на полу машинных отделений любых судов.

Но наибольший ущерб окружающей среде и биосфере наносят внезапные

разливы больших количеств нефти при авариях танкеров, хотя такие разливы и

составляют только 5—6 процентов суммарного нефтяного загрязнения.

В открытом океане нефть встречается главным образом в виде тонкой

пленки (с минимальной толщиной до 0,15 микрометра) и смоляных комков,

которые образуются из тяжелых фракций нефти. Если смоляные комки

воздействуют прежде всего на растительные и животные морские организмы, то

нефтяная пленка, кроме того, влияет на многие физические и химические

процессы, происходящие на поверхности раздела океан — атмосфера и в слоях,

прилегающих к нему[11]:

. Прежде всего, нефтяная пленка увеличивает долю отражаемой от

поверхности океана солнечной энергии и уменьшает долю поглощаемой

энергии. Тем самым нефтяная пленка оказывает влияние на процессы

теплонакопления в океане. Несмотря на уменьшение количества

поступающего тепла, поверхностная температура при наличии нефтяной

пленки повышается тем больше, чем толще нефтяная пленка.

. Океан является главным поставщиком атмосферной влаги, от которого в

значительной мере зависит степень увлажнения материков. Нефтяная

пленка затрудняет испарения влаги, а при достаточно большой толщине

(порядка 400 микрометров) может свести его практически к нулю.

. Сглаживая ветровое волнение и препятствуя образованию водяных брызг,

которые, испаряясь, оставляют в атмосфере мельчайшие частички соли,

нефтяная пленка изменяет солеобмен между океаном и атмосферой. Это

также может повлиять на количество атмосферных осадков над океаном и

материками, так как частички соли составляют значительную часть ядер

конденсации, необходимых для образования дождя.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское

захоронение различных материалов и веществ (дампинг), в частности грунта,

вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов

промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и

химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил

около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой

океан[12].

Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к

переработке большого количества органических и неорганических веществ без

особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна.

Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды, часть

загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая

сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно

повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к

быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному

исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной

форме, появлению сероводорода.

Присутствие большого количества органических веществ создает в

грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип

иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов.

В случае образования поверхностных пленок, нарушается газообмен на

границе воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут

аккумулироваться в тканях и органах гидробиантов и оказывать токсическое

воздействие на них.

Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность

приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У

выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за

счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав

данного сообщества.

При организации системы контроля над сбросами отходов в море решающее

значение имеет определение районов дампинга, определение динамики

загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных

объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих

веществ в составе материального сброса.

Глава 2. Масштабы воздействия природных

загрязнений на окружающую природную среду

По масштабам загрязнение окружающей среды можно разделить на

локальное, региональное и глобальное. Эти три вида загрязнения тесно

связаны между собой. Как правило, первичным является локальное загрязнение,

которое, если скорость процесса загрязнения больше скорости естественного

очищения, переходит в региональное и затем при накоплении количественных

изменений - в глобальное изменение качества окружающей среды. Для

глобального загрязнения наиболее важным является временный фактор.

Существование таких процессов свидетельствует об ограниченности

ресурсов атмосферы и о пределах её естественного самовосстановления.

Например, использование воздуха в производственных процессах издавна

предполагало естественные способности атмосферы к восстановлению

первоначальных качеств. В частности, дымовые выбросы в атмосферу,

содержащие микрочастицы и токсичные вещества, представляют собой не что

иное, как метод разбавления. И даже в наши дни при строительстве высотных и

сверхвысотных труб продолжают пользоваться этим древним методом. Однако

резкое возрастание объемов выбросов привело к тому, что масштабы

загрязнение вплотную приблизились и даже часто перешагивают пределы

самовосстановления атмосферы.

При современных уровнях загрязнения вредные вещества от источника

загрязнения распространяются на десятки и сотни километров. И даже само

понятие источник загрязнения несколько меняет смысл. Если в каком-либо

промышленном районе можно выделить точечные источники загрязнения, то в

масштабе региона целый промышленный район, например крупный город, может

рассматриваться как единый источник с системой точечных, линейных

(автомагистрали) и групповых источников. Более того, даже весь регион и

даже целая страна может выступать в роли единого источника загрязнения.

Современное индустриальное производство оказывает значительное

воздействие на природу в глобальных масштабах. Хотя большая часть

загрязняющих веществ и тепловой энергии вырабатывается на ограниченной

площади, главным образом в промышленных районах Северной Америки, Европы и

Азии, вследствие особенностей циркуляции атмосферы и перемещений в водной

оболочке Земли значительная часть некоторых, относительно долго живущих

загрязняющих веществ рассеивается на огромных пространствах и даже по всей

Земле, приводя к региональному и глобальному загрязнению.

К настоящему времени определились некоторые важные проблемы в

области антропогенного глобального загрязнения окружающей природной среды,

к числу которых относятся:

1. Возможные изменения климата в связи с поступлением в атмосферу

техногенного тепла, углекислого газа и аэрозольных примесей.

2. Возможное нарушение озонового слоя Земли, связанное с поступлением в

атмосферу фреонов, окислов азота и некоторых других примесей.

3. Экологические последствия глобального загрязнения природной среды и

биосферы радиоактивными веществами, тяжелыми металлами и пестицидами.

4. Общая проблема загрязнения морской среды атмосферными осадками, речным

стоком, наземным и морским транспортом.

5. Дальний атмосферный перенос загрязняющих веществ и проблема кислотных

осадков.

Таким образом, масштабы антропогенного воздействия на окружающую

среду и уровень вытекающей из этого опасности заставляют искать новые

подходы к развитию технологических процессов, которые, являясь не менее

эффективными в экономическом смысле, во много раз превосходили бы

существующие по степени экологической чистоты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подведем итог изложенному выше материалу.

Итак, наиболее масштабным и значительным является химическое

загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы.

Среди них - аэрозольные и газообразные загрязнители промышленно-бытового

происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.

Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию

в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

Вызывает тревогу и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью

и нефтепродуктами, достигшее уже, по подсчетам экологов, 1/5 его общей

поверхности[13]. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать

существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой.

Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы

пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В

целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий

эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Формально пока нельзя говорить, что мы переживаем глобальную

экологическую катастрофу, поскольку на Земле еще имеются районы, где нет

серьезных следов антропогенного загрязнения. Но таких районов становится

все меньше, а некоторые виды загрязнений отмечаются даже в самых удаленных

от их источников местах, например в Антарктиде.

Но может быть и неправильно в данном случае подходить с такой меркой к

понятию глобальной катастрофы? Надо учитывать, что более 40 процентов

населения земного шара живет в городах (в развитых странах городское

население превышает 70 процентов), да и сельское население проживает

достаточно компактно, концентрируясь в местностях с наиболее благоприятными

для сельскохозяйственной деятельности природными условиями. Во многих же

городах и в сельских районах нынешнее состояние окружающей среды можно

назвать экологическим бедствием. И количество этих городов и сельских

районов все увеличивается. Так что фактически можно сказать, что мы

находимся на пороге близкой глобальной катастрофы. И она неминуемо

наступит, если человечество не будет во всей своей деятельности отдавать

приоритет вопросам экологии, умножать усилия по сохранению и восстановлению

природной среды.

В последнее время все чаще в печати, на радио, телевидении одной из

главных тем становится экологическая. Широкая общественность, зная о

критическом состоянии окружающей среды, должна активно действовать.

«Экологизация» законодательной и исполнительной власти сейчас особенно

важна, поскольку первоочередная задача — сделать экологически чистые

производства выгодными и, наоборот, экономически невыгодным любое

пренебрежение экологическими нормами. Без этого призывы к рядовым гражданам

беречь природу будут выглядеть демагогическими и вряд ли достигнут цели.

Вместе с тем необходима и самая широкая просветительская работа среди

граждан всех возрастов.

Список литературы:

1. Баландин Р. К., Бондарев Л. Г. Природа и цивилизация. – М.: Мысль,

1988.

2. Войткевич Г. В., Вронский В. А. Основы учения о биосфере. – М.:

Просвещение, 1989.

3. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д.. Охрана природы. - М.:

АО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989.

4. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных выбросах в

атмосферу. - Ленинград.: «Химия», 1991.

5. Давиденко И.В. Земля – твой дом. - М.: Недра. 1989.

6. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки

производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1991 г.,

7. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. /Под ред. С. Калверта и

Г. Инглунда. – М.: «Металлургия», 1991.

8. Кормилицын В.И. и др. Основы экологии – М.: ИНТЕРСТИЛЬ, 1997.

9. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. - М.: АО «МДС», 1996.

10. Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.:

Знание, 1991.

11. Мы и наша земля. /Сост. Онегов А., Сафонов Э. – М.: Молодая гвардия,

1986.

12. Русанов В.П. Капля чистой воды. Л.: Знание, 1983.

13. Снакин В.В. Экология и охрана природа: Словарь-справочник. - М.:

AKADEMIA, 2000.

14. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват, что делать? /Под

ред. В.И. Данилова-Данильяна. – М.: Издательство МНЭПУ, 1997.

Приложение 1

Десять главных загрязнителей биосферы (курьер ЮНЕСКО, январь 1973 г.)1

|диоксид |Образуется при сгорании всех видов |

|углерода |топлива. Увеличение его содержания в |

| |атмосфере приводит к повышению её |

| |температуры, что чревато пагубными |

| |геохимическими и экологическими |

| |последствиями. |

|оксид |Образуется при не полном сгорании |

|углерода |топлива. Может нарушить тепловой баланс|

| |верхней атмосферы. |

|сернистый |Содержится в дымах промышленных |

|газ |предприятий. Вызывает обострение |

| |респираторных заболеваний, наносит вред|

| |растениям. Разъедает известняк и |

| |некоторые камни. |

|оксиды |Создают смог и вызывают респираторные |

|азота |заболевания и бронхит у новорождённых. |

| |Способствует чрезмерному разрастанию |

| |водной растительности. |

|фосфаты |Содержатся в удобрениях. Главный |

| |загрязнитель вод в реках и озёрах. |

|ртуть |Один из опасных загрязнителей пищевых |

| |продуктов, особенно морского |

| |происхождения. Накапливается в |

| |организме и вредно действует на нервную|

| |систему. |

|свинец |Добавляется в бензин. Действует на |

| |ферментные системы и обмен веществ в |

| |живых клетках. |

|нефть |Приводит к пагубным экологическим |

| |последствиям, вызывает гибель |

| |планктоновых организмов, рыбы, морских |

| |птиц и млекопитающих. |

|ддт и другие |Очень токсичны для ракообразных. |

|пестициды |Убивают рыбу и организмы, служащие |

| |кормом для рыб. Многие являются |

| |канцерогенами. |

|радиация |В превышенно допустимых дозах приводит |

| |к злокачественным новообразованиям и |

| |генетическим мутациям. |

Приложение 2

Рис. 4. Основные газовые примеси в атмосфере.1

|Антропоге|Основные газовые примеси в атмосфере |

|н-ные | |

|измене- | |

|ния в | |

|атмос | |

|фере | |

| |Диоксид |Метан |Оксиды |Оксид |Диоксид |Фреоны |Озон |

| |углерода| |азота |азота |серы | | |

| | | | |(I) | | | |

|«Парнико-| | | | | | | |

|вый | | | | | | | |

|эффект» | | | | | | | |

|Разрушени| | | | | | | |

|е слоя | | | | | | | |

|озона | | | | | | | |

|Кислотные| | | | | | | |

|дожди | | | | | | | |

|Фотохими-| | | | | | | |

|ческий | | | | | | | |

|смог | | | | | | | |

|Пониженна| | | | | | | |

|я | | | | | | | |

|видимость| | | | | | | |

|атмосферы| | | | | | | |

|Ослаблени| | | | | | | |

|е | | | | | | | |

|самоочище| | | | | | | |

|ния | | | | | | | |

|атмосферы| | | | | | | |

- газ усиливает эффект

- газ ослабляет эффект

Приложение 3

ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН. Т/ГОД[14]

|1.|Сжигание каменного угля |93,600 |

|2.|Выплавка чугуна |20,210 |

|3.|Выплавка меди (без очистки) |6,230 |

|4.|Выплавка цинка |0,180 |

|5.|Выплавка олова (без очистки) |0,004 |

|6.|Выплавка свинца |0,130 |

|7.|Производство цемента |53,370 |

Приложение 4

Распределение потерь нефти (в %) от общей суммы мировых потерь в океане за

год1.

|% нефти |Распределение потерь нефти |

|1 |Теряется при бурении на шельфе |

|5 |Смывается с суши ливневыми дождями |

|6 |Теряется при аварии танкеров и буровых платформ |

|10 |Выпадает в океан с осадками |

|10 |Выносится сточными водами |

|17 |Сбрасывается в портах и припортовых акваториях |

|23 |Сбрасывается в океан с промывочными и баластными водами|

| |с танкеров |

|28 |Выносится реками |

-----------------------

[1] Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.:

Знание, 1991. —с. 3

[2] Снакин В.В. Экология и охрана природа: Словарь-справочник. - М.:

AKADEMIA, 2000. с. 17.

[3] Баландин Р. К., Бондарев Л. Г. Природа и цивилизация. – М.: Мысль,

1988.

[4] Защита атмосферы от промышленных загрязнений. /Под ред. С. Калверта и

Г. Инглунда. – М.: «Металлургия», 1991., с. 7.

[5] Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных выбросах в

атмосферу. - Ленинград.: «Химия», 1991., с. 15-27.

[6] Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.:

Знание, 1991. — с. 25.

[7] Экологические проблемы: что происходит, кто виноват, что делать? /Под

ред. В.И. Данилова-Данильяна. – М.: Издательство МНЭПУ, 1997, с. 22.

[8] Давиденко И.В. Земля – твой дом. - М.: Недра. 1989, с. 9.

[9] Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки

производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1991 г., с. 16.

[10] Там же.

[11] Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.:

Знание, 1991, с. 38.

[12] Русанов В.П. Капля чистой воды. Л.: Знание, 1983, с. 10.

[13] Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.:

Знание, 1991, с. 6.

1 Баландин Р. К., Бондарев Л. Г. Природа и цивилизация. – М.: Мысль, 1988.

1 Составлена на основе данных : Грушко Я.М. Вредные органические соединения

в промышленных выбросах в атмосферу. - Ленинград.: «Химия», 1991.

[14] Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных выбросах в

атмосферу. - Ленинград.: «Химия», 1991.

[15] Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.:

Знание, 1991, с. 38.

Страницы: 1, 2