Классификация видов загрязнения.

Антропогенное воздействие на окружающую среду.

Загрязнение окружающей среды.

Классификация видов загрязнения.

Физическое загрязнение связано с изменением физи­ческих, температурно-энергетических, волновых и радиа­ционных параметров внешней среды.

Тепловое воздействие проявляется в ухудшении режи­ма земной поверхности (термокарст, солифлюкция, наледи и др.) и условий жизни людей. Тепловое загрязнение осу­ществляется в основном за счет сжигания топлива. Это сопровождается ежегодным выбросом в атмосферу милли­ардов тонн парниковых газов и выделением 2 - 10 ²⁰ Дж сво­бодного тепла. Источниками теплового загрязнениям пре­делах городских территорий служат: подземные газопроводы промышленных предприятий (140—160 °С), теплотрас­сы (50-150 °С), сборные коллекторы и коммуникации (35—45 °С) и т.д. Б результате локального теплового загрязнения атмосферы крупных городов температура в центре города на 3—4°С выше, чем на его окраине.

Электромагнитное загрязнение происходит в результа­те изменения электромагнитных свойств атмосферы. Источ­никами являются высоко-вольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио- и телепередающих стан­ций, системы наземной и спутниковой связи, а в последнее время также микроволновые печи, компьютеры и радиоте­лефоны. Напряженность электромагнитного поля (ЭМИ) Земли изменяется в зависимости от расстояния от повер­хности планеты: на высоте 0 км оно составляет 130 В/м; 0,5 км — 50 и 12 км — 2,5 В/м. Изменение параметров ЭМИ приводит к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структу­рах живых организмов. Так, ЭМП радиочастотного диапа­зона могут вызывать в организме человека изменения со стороны нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пи­щеварительной систем, крови, обмена веществ и некоторых функций эндокринных желез. С повышением частоты, т.е. с уменьшением длины волны, биологическое действие ЭМП становится более выраженным. Так, ЭМП длинных волн отличаются менее интенсивным воздействием на организм, чем коротких и ультракоротких. Напряженность ЭМП вблизи линий электропередач напряжением 500 кВ состав­ляет 7,6--8,0 кВ/м, 750 кВ - 10-15 кВ/м. Неблагоприят­ные воздействия на организм могут проявляться уже при напряжении 1000 В/м. При длительном воздействии СВЧ-излучений отмечаются изменения в формуле крови, помутнение хрусталика глаза (катаральные явления), тро­фические изменения (выпадение волос, ломкость ногтей, потеря массы тела и пр.) Влияние ЭМП на организм прежде всего проявляется со стороны центральной нерв­ной системы. Психоневрологические симптомы выражают­ся постоянной головной болью, повышенной утомляе­мостью, ослаблением памяти, анемией и обморочными состояниями.

Световое загрязнение связано с периодическим или постоянным продолжительным превышением уровня осве­щенности местности за счет использования источников искусственного света. Причем искусственный свет облада­ет отличным от природного спектральным составом. В ре­зультате загрязнения такое общебилогическое явление, как фотопериодизм, который связан с феноменом биологичес­ких часов, специфического механизма регулирования функ­ций организма во времени, дает сбой. Наблюдаются также функциональные изменения, связанные со спектральным составом света.

Радиоактивное загрязнение связано с повышением естественного радиоактивного фона и уровня содержания в среде радиоактивных элементов и веществ. Основными источниками радиоактивного загрязнения среды являются испытания ядерного оружия, атомные реакторы и установ­ки, предприятия атомной промышленности, технологичес­кие, медицинские, научные приборы и оборудование, зола, шлаки и отвалы, содержащие радиоактивные вещества, мо­гильники радиоактивных отходов и т.д. Активное повыше­ние концентрации радиоактивных веществ в окружающей среде отмечается приблизительно с 1933 г., года начала пла­номерных работ по исследованию радиоактивных элементов.

Естественное фоновое облучение создается космичес­ким излучением и естественными радиоактивными вещес­твами, содержащимися в объектах окружающей среды. Средняя суммарная годовая доза облучения населения от природных источников составляет примерно 2 Зв (зиверт). Кроме того, человек встречается с источниками искус­ственного излучения, включая радионуклиды, созданные руками человека и широко применяемые в хозяйственной деятельности. При поглощении ионизирующего излучения радиоактивных веществ в организме наблюдаются разно­образные морфологические и функциональные наруше­ния, приводящие к развитию острой или хронической формы лучевой болезни, злокачественных новообразова­ний, заболеваниям крови и генетическим изменениям.

При дозах облучения порядка 0;1 мЗв не наблюдается каких-либо патологических изменений в органах и тканях организма человека. Доза 0,1 Зв определяет допустимое аварийное облучение населения, 0,02 Зв — допустимое облучение медицинского персонала и работников АЭС в нормальных условиях эксплуатации за год. Доза облуче­ния 1 Зв определяет нижний уровень развития лучевой бо­лезни, 4,5 Зв — неизбежно вызывает тяжелую (летальную)

степень лучевой болезни.

Диапазон устойчивости к радиоактивному облучению в живой природе чрезвычайно широк (рис. 32). Наиболее чувствительны к действию радиации млекопитающие, за ними следуют птицы, рыбы, пресмыкающиеся и насеко­мые. Чувствительность растений к излучению варьирует в самых широких пределах. Менее всего чувствительны к высоким дозам радиации мхи, лишайники, водоросли и микроорганизмы, в частности бактерии и вирусы. Степень чувствительности к радиации также зависит от стадии жизненного цикла, на которой находится облучаемый орга­низм. Эмбрионы и молодые особи более радиочувстви­тельны, чем взрослые.

Акустическое (шумовое ) загрязнение характеризуется превышением уровня естественного шумового фона. Наи­более мощными и распространен-ными источниками шума, особенно в городах, являются автомобильный и рельсовый транспорт, промышленные предприятия, авиация, прибо­ры бытовой техники (холодильники, магнитофоны, радиоприемники и т.д.).

На долю транспорта приходится 60-80% всех шумов, проникающих в места пребывания людей. Известно, что в городах уровень шума повышается примерно на 1 дБ в год и за последние 10 лет возрос в ми­ровом масштабе на 10-12 дБ. Уровень шума на улицах с наиболее интенсивным автомобильным движением в Минске, Могилеве, Гомеле и других промышленных центрах Бе­ларуси достигает 75—80 дБ, т.е. приближается к порогово­му — 85 дБ (шум выше порогового при условии продолжи­тельного действия может привести к стойкому нарушению здоровья).

Шум является общебиологическим раздражителем и при определенных условиях влияет на все органы и систе­мы органов. Прежде всего шум влияет на центральную нервную систему. В настоящее время 30% неврозов и 80% жалоб на головную боль связывается специалистами с дли­тельным воздействием шума. В результате длительного воздействия запороговых уровней шума развиваются сер­дечно-сосудистые заболевания (сосудистая дистония), за­болевания желудочно-кишечного тракта (гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки), понижение остроты слуха и зрения. Шум способствует повышению общей заболеваемости на 10—12%.

Характеристикой постоянного шума являются уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Экологической значимостью обладает частотный спектр шума. Различают низкочастот­ный (до 300 Гц), среднечастотный (300—800 Гц) и высоко­частотный (свыше 800 Гц) шум. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20 000 Гц (ультразвуки) органами слуха человека не воспринимают­ся, но оказывают крайне отрицательное воздействие на организм. Например, при частоте инфразвуковых шумов ниже 20 Гц возникают заметные нарушения жизнедеятель­ности организма, выражающиеся психологическим диском-фортом, чувством страха, паники, состоянием агрессии и др. Ультразвук с частотой свыше 20 000 Гц вызывает стойкие нарушения на клеточном уровне.

Вибрационное загрязнение связано с воздействием ме­ханических колебаний твердых тел на объекты окружаю­щей среды. Это воздействие может быть местным (колеба­ния от инструментов, оборудования и прочего, передавае­мые отдельным частям тела) и общим (колебания переда­ются всему организму в целом). Наиболее опасная частота общей вибрации лежит в диапазоне 6—8 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека, в результате сложения этих колебаний могут возникать явления резонанса с нарушением работы органов или даже их разрушением.

Как и для шума, весь спектр частот вибрации, воспри­нимаемых челове-ком, разделен на октавные полосы со среднегеометрическими частотами 1,2, 4, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц. Допустимый уровень общей вибра­ции составляет 130дБ (63 Гц), местной — 120дБ (около 500 Гц).

Вибрация вызывает изменение частоты пульса и арте­риального давления, оказывает влияние на эндокринную систему, вызывает нарушение обменных процессов, функ­ций вестибулярного и зрительного аппарата. При длительном воздействии значительных механических колебаний возможно развитие так называемой вибрационной болезни, выражающейся в патологических изменениях ряда органов и систем, а также глубоких нарушениях со стороны цент­ральной нервной системы.

Химическое загрязнение — увеличение количества химических компонентов определенной среды, а также проникновение (введение) в нее химических веществ, не свойственных ей, или в концентрациях, превышающих фон.

Все химические вещества, поступающие в окружающую среду в виде жидких, газообразных и твердых отходов, спе­циалисты классифицируют по разным показателям:

- в зависимости от источника их поступления в среду (промышленные, транспортные, энергетические, сельско­хозяйственные, бытовые и другие загрязнители);

- по преимущественному воздействию на отдельные компоненты биосферы (атмосферный воздух, вода, почва, продукты питания и т.д.);

по характеру действия на человека (общетоксичес­кие, канцерогенные, мутагенные, эмбриотоксические, аллер­гические и др.).

Наиболее опасно для природных экосистем и человека именно химическое загрязнение, поставляющее в окружа­ющую среду различные токсиканты (аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, де­тергенты и др.). В процессе хозяйственной деятельности людей в окружающую среду выделяются экотокстанты — вредные химические вещества, загрязняющие природную среду и отравляющие находящиеся в ней живые организ­мы. Основными источниками посту-пления их в среду являются предприятия химической, нефтеперерабатываю­щей, металлургической, деревообрабатывающей, топлив­ной и других промышленных отраслей; различные виды транспорта (особенно автомобильный); ТЭЦ и другие энер­гетические установки; сельско-хозяйственное производство (минеральные удобрения, пестициды); АЭС и предприя­тия, использующие атомную энергию (радионуклиды) и т.д.

По расчетам специалистов, в настоящее время в при­родной среде содержится от 7 до 8,6 млн химических ве­ществ, причем их арсенал ежегодно пополняется еще 250 тыс. новых соединений. Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых особенно опасны 200 наименований (спи­сок составлен экспертами ЮНЕСКО): бензол, асбест, бенз(а)пирен, пестициды (ДДТ, алдрин, линдан и др.), тя­желые металлы (особенно ртуть, свинец, кадмий), разнооб­разные красители, пищевые добавки и др.

Среди тяжелых металлов особенно опасны для живых организмов кадмий и ртуть. Ежегодный выброс кадмия в атмосферу во всем мире составляет около 8000 т (в том числе 5—10% из природных источников). Многолетнее вдыхание воздуха с кадмий содержащей пылью (иногда имеет место па промышленных предприятиях) вызывает заболевания легких и почек. Среди различных типов ртутьсодержащих соединений особую опасность представляют органические, приводящие к психическим расстройствам, чувству усталости, поражению глаз, конвульсиям и т.д. Примером массовых отравлений этими соединениями рту­ти является катастрофа, произошедшая в 1971 - 1972 гг. в Ираке, когда было съедено семенное зерно, обработанное ртутьсодержащими фунгицидами (отмечено 6530 заболев­ших и 459 смертельных случаев). Мировое производство ртути - свыше 10 000 т в год, она применяется в электро­нике, электрических батареях, в химической промышлен­ности, в стоматологии и др. Выбросы ртути по всему миру уже составили примерно 40-50 тыс. т (около 4000 сброше­но в моря). Причем в воде происходит бактериальное пре­образование ртути в более опасную форму - метилртуть.

Выделяют 10 экотоксикантов, оказывающих наиболь­шее влияние на биосферу.

Одним из видов загрязнения является осмофорное, осуществляемое пахучими веществами (одорантами) в та­ких низких концентрациях, которые не могут оказывать химического резорбтивного воздействия на человека, но могут вызывать рефлекторные реакции организма.

При больших концентрациях одорантов их необходи­мо рассматривать как химические загрязнители. Реакция организма на осмофорное загрязнение проявляется в ощу­щении запаха, изменении биоэлектрической активности мозга, световой чувствительности и т.д. Запах — наиболее воспринимаемая форма загрязнения окружающей среды, обнаруживаемая нами при помощи обоняния.

Первичной реакцией человека на неприятный запах является ощущение неудобства, беспокойства; вторичные аффекты, связанные с воздействием высоких концентра­ций одоранта, проявляются в виде рвоты, головной боли, нарушения сна, учащения пульса, повышения артериаль­ного давления, болезненных ощущений основных органов и пр.

Неприятным запахом обладают многие вещества. Из 3 млн химических соединений, известных ныне, примерно 1/5 обладает неприятным запахом, а количество веществ, распознаваемых по запаху, близко к 100 тыс.

Одним из критериев нормирования запаха является порог ощущения запаха (ПОЗ), т.е. такая концентрация одоранта в воздухе, при которой запах не воспринимается органами обоняния человека. Значения ПОЗ для большин­ства неприятнопахнущих веществ значительно ниже до­пустимых концентраций этих веществ.

Биологическое загрязнение — случайное или связан­ное с деятельностью человека проникновение в эксплуати­руемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов (бактериоло­гическое); часто оказывает негативное влияние при массо­вом размножении. Особенно загрязняют среду предприя­тия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сы­воротки, кормовой белок, биоконцентраты и др., т.е. пред­приятия промышленного биосинтеза, в выбросах которых присутствуют живые и мертвые клетки микроорганизмов (бактерии, вирусы, спирохеты, грибы, простейшие) и про­дукты их метаболизма.

Источниками биологического за­грязнения также могут быть сооружения биохимической очистки сточных вод предприятий и городов, больницы, поликлиники, свалки бытовых и промышленных отходов, свиноводческие фермы, птицефабрики и т.д. Отрицатель­ное действие их заключается в возникновении и развитии различных аллергических реакций и инфекционных забо­леваний. Чаще всего возникают такие заболевания, как аспергиллезы кандидозы и микозы. Так, вследствие по­ступления белоксодержащих веществ в атмосферу насе­ленных пунктов, прилегающих к территории заводов по производству белково-витаминных концентратов (Новополоцк, Мозырь), регистрировались случаи возникновения и развития массовых аллергических заболеваний населе­ния. Достоверно доказано, что заболевания детей, прожи­вающих вблизи заводов по производству антибиотиков, в 1,5—3 раза выше средней заболеваемости для данного насе­ленного пункта.

К биологическому загрязнению можно также отнести преднамеренную и случайную интродукцию, чрезмерную экспансию живых организмов. Так, в городах наличие сва­лок, несвоевременная уборка бытовых отходов привели к численному росту синантропных животных: крыс, насеко­мых, голубей, ворон и др. Это наиболее опасно для лиц с пониженной сопротивляемостью организма.

Исследования показывают, что жизнеспособные клет­ки микроорганиз-мов, адсорбированные на частичках аэро­золей, в ряде случаев поднимаются на высоту 3000 м. Например, на высоте 500 м в районе г. Кельна концентра­ция микроорганизмов достигала 750 кл/м³, в то время как максимальная концентрация бактерий в горном воздухе Альп на той же высоте составляет 70 кл/м³.

Помимо абиотических факторов, живые организмы также осуществляют перенос и рассеивание загрязнений в биосфере. Загрязняющие вещества поглощаются живыми организмами и, перемещаясь по пищевым цепям, увеличи­вают во много раз свои концентрации и оказывают вредное воздействие на природные экосистемы, живые организмы и человека. Создастся угрожающее положение, когда живые организмы активно участвуют в распростра­нении многих экотоксикантов.

Выделяют также механическое загрязнение, которое объединяет в себе элементы рассмотренных выше типов загрязнений и осуществляется относительно инертными в физико-химическом отношении отходами человеческой де­ятельности: полимерными материалами в виде разного рода упаковок и тары, отработанными автопокрышками, строительным и бытовым мусором, твердыми отходами промышленного производства. Отходы делятся на жидкие, твердые и газообразные (по агрегатному состоянию), на безвредные и токсичные для живых организмов, человека.

Проблема механического загрязнения окружающей сре­ды, и в первую очередь отходами, крайне остро стоит перед всем мировым сообществом. Жизнедеятельность городов и сельскохозяйственных поселений порождает груды мусора, жидких стоков. Если до 1% промышленных отходов в развитых странах поступает на вторичное использование, то твердые бытовые отходы (ТБО) и их переработка пред­ставляют в настоящее время неразрешимую проблему. Еже­годный мировой прирост твердых бытовых отходов состав­ляет порядка 3%, а в некоторых странах он достигает 10%.

Дата добавления: 2015-08-05