ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.07.2020
Просмотров: 305
Скачиваний: 3
Прокомментируем основные составляющие глобального экологического кризиса конца ХХ - начала ХХI вв:
1. Загрязнение биосферы производственными и бытовыми отходами. В конце данного раздела вы найдете краткие характеристики веществ, загрязняющих атмосферу, гидросферу и литосферу.
2. Истощение запасов невозобновляемых ресурсов. При нынешних темпах добычи нефти и природного газа едва ли хватит до конца ХХI в., угля и руд металлов - на 2-3 столетия.
3. В результате хозяйственной деятельности человека природное воспроизводство возобновляемых ресурсов сильно отстает от их уничтожения. Особенно острая ситуация сложилась с лесными массивами, являющимися легкими планеты, и с рыбными запасами.
4. Уменьшение биоразнообразия, т.е. быстрое, происходящее в течение одного-двух столетий вымирание многих видов растений и животных, заносимых в Красную книгу . Закон Эшби гласит: чем экосистема разнообразнее, тем она устойчивее. Это значит, что биосфере Земли грозит неустойчивость, ведущая к ее гибели.
5. Сокращение пахотных земель за счет урбанизации , строительства транспортных сетей , роста количества свалок.
6. Демографический взрыв - сильный рост населения в ХХ в. в отдельных регионах планеты: Китае, Индии, на африканском и южноамериканском континентах. В ХХ в. численность населения Земли увеличилась с 1 млрд в 1900 г. до 6 млрд в 2000 г., т.е. в 6 раз. Наряду с сокращением пахотных земель это грозит голодом части человечества .
Теперь рассмотрим вещества, загрязняющие именно литосферу как результат негативного влияния хозяйственной деятельности человека.
Литосфера - твердая геосферная оболочка Земли, верхний слой которой называется почвой. Протяженность литосферы вглубь колеблется в разных регионах Земного шара от 10 до 70 км.
Литосфера загрязняются главным образом:
1. нефтью и нефтепродуктами, которые постоянно перевозят и довольно часто разливают на поверхности воды или суши, что приводит к серьезным экологическим катастрофам;
2. соединениями тяжелых металлов, являющимися высокотоксичными веществами;
3. хлорорганическими соединениями, в основном, - пестицидами, применяемыми для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, а также диоксинами - высокотоксичными хлор - и бромсодержащими ароматическими соединениями;
4. радиоактивными отходами, образующимися при работе атомных электростанций, а также в результате конверсии .
Виды загрязнений литосферы:
1. Механические загрязнения - это тела, не растворимые в воде, химически относительно инертные и занимающие площади на поверхности Земли - территории или акватории. В природе мусор не образуется . Мусор появился только как результат существования и хозяйственной деятельности человека .
Под мусорными свалками заняты колоссальные территории, которые могли бы быть пахотными землями. А поскольку пахотные площади, как уже было сказано ранее, на Земле ограничены, очевидно, что человечеству придется уже в ближайшее время освобождать территории, занятые под свалками, для более рационального их использования.
4. Биологические загрязнения - привнесение в экосистему и размножение там чуждых ей видов организмов; чаще всего это болезнетворные и паразитарные микроорганизмы и вирусы, как существовавшие в минувшие века , так и появившиеся в последние годы . Для борьбы с этими болезнями используют разработанный еще Луи Пастером метод прививок и сывороток; однако оборотной стороной повсеместного использования этого метода является потеря человеком естественного иммунитета.
Биотические загрязнения - это пищевые отходы, нечистоты, отмершие организмы, а также животные экскременты - отходы ферм и птицефабрик. Эти отходы должны применяться в качестве органических удобрений, но перед использованием следует провести их обеззараживание, что является весьма серьезной технологической проблемой. Иногда с талыми водами биотические загрязнения, которые не успели утилизировать, попадают в водохранилища. Перед подачей в водопроводную сеть санитарные службы проводят обеззараживание воды, но устранение запаха - очень трудная и не всегда успешно решаемая задача, и, зачастую, горожане весной получают воду с характерным фекальным запахом.
5. По масштабу воздействия на ОС различают загрязнения локальные , региональные, трансграничные и глобальные. Локальные могут затрагивать предприятие, район города или сельской местности; региональные касаются субъекта Федерации . Трансграничные загрязнения выходят за национальные границы государств или регионов , глобальные - это общепланетарные загрязнения, охватывающие всю Землю .
Таким образом, само существование человека, а также его разнообразная хозяйственная деятельность вносят в литосферу большое количество несвойственных для этой земной оболочки загрязнений, негативно влияющих на ее функционирование.
Пути выхода из сложившейся экологической ситуации были намечены на второй Конференции ООН по проблемам окружающей среды, состоявшейся в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, где была принята Концепция устойчивого экономического развития; в 1996 г. она была введена в России.
АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ
§ 1. Загрязнение атмосферного воздуха
Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказы-вает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.
Загрязнение атмосферы может быть естественным (природ-ным) и антропогенным (техногенным).
Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность, вы-ветривание горных цород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропо-генное загрязнение связано с выбросом различных загрязняю-щих веществ в процессе деятельности человека. По своим мас-штабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха.
В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональ-ное и глобальное. Местное загрязнение характеризуется повы-шенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйствен-ная зона и др.) (рис. 13.1). При региональном загрязнении в сферу негативного воздействия вовлекаются значительные про-странства, но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния атмосферы в целом.
По -агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на: 1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.); 2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.); 3) твер-дые (канцерогенные вещества,, свинец и его соединения, ор-ганическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещест-ва и прочие).
Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха, образующиеся в процессе производственной и иной дея-тельности человека -- диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО) и твердые частицы. На их долю приходится около 98% в об-щем объеме выбросов вредных веществ. Помимо главных за-грязнителей, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ, среди которых -- формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, ам-миак, фенол, бензол, сероуглерод и др. Однако именно кон-центрации главных загрязнителей (диоксид серы и др.) наи-более часто превышают допустимые уровни во многих горо-дах России.
Суммарный мировой выброс в атмосферу четырех главных загрязнителей (иоллютантов) атмосферы составил в 1990 г. -- 401 млн т, а в России в 1991 г. -- 26,2 млн т (табл. 13.1; The worM..., Национальный..., 1992). Кроме указанных главных загрязнителей в атмосферу попадает много других очень опас-ных токсичных веществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяже-лые металлы (источники выброса: автомобили, плавильные за-воды и др.); углеводороды (С^^, среди них наиболее опасен бенз(а)пирен. обладающий канцерогенным действием (выхлоп-ные газы, топка коглов и др.), альдегиды и в первую очередь формальдегид, сероводород, токсичные летучие растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.
Выброс в атмосферу главных загрязнителей (поллютантов) в мире и в России
|
|
|
|||||
|
Вещества, млнт |
Диок-сид серы |
Окси-ды азота |
Оксид угле-рода |
Твер-дые части-цы |
Всего |
|
|
Суммарный мировой выброс |
99 |
68 |
177 |
57 |
401 |
|
|
Россия (только стационарные источники) |
9,2 |
З1 |
7,6 |
6,4 |
26,2 |
|
|
% |
9,2 |
4,4 |
4,3 |
11,2 |
6,5 |
|
|
Россия (с учетом всех источников), % |
12 |
5,8 |
5,6 |
12,2 |
13,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наиболее опасное загрязнение атмосферы -- радиоактив-ное. В настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопа-ми -- продуктами испытания ядерного оружия, проводивших-ся в атмосфере и под землей. Приземный слой атмосферы за-грязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и другие источники.
Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ из четвертого блока Чернобыльской АЭС в апреле -- мае-1986 г. Если при взрыве атомной бомбы над Хиросимой (Япония) в атмосферу было выброшено 740 г радионуклидов, то в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу составил 77 кг.
Еще одной формой загрязнения атмосферы является локальное избыточное поступление тепла от антропогенных источников. Признаком теплового (термического) загрязнения атмосферы служат так называемые термические юны, например, «остров тепла» в городах-, потепление водоемов и т п
В целом, если судить по официальным данным на 1997-- 1999 гг., уровень загрязнения атмосферного возуха в нашей стране, особенно в городах России, остается высоким, несмот-ря на значительный спад производства, что связывают прежде всего с увеличением количества автомобилей, в том числе -- неисправных.
§ 2. Основные источники загрязнения атмосферы
В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосфер-ного воздуха на территории России вносят следующие отрас-ли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, про-мышленные и городские котельные и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранс-порт, предприятия йветной металлургии и производство строй-материалов.
Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO2 и SO3,120-- 140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота.
Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.
Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) -- радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы -- отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.
Черная и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители1, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ. Существенно загрязняется атмосфера также на агломерационных фабриках, при доменном и ферросплавном производствах.
Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлурги при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.
Химическое производство. Выбросы этой отрасли хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные га-зы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).
Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в крупных городах. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений -- бенз(а)пи-рена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).
Наибольшее количество вредных веществ в составе отработавших газов образуется при не отрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть и более раз.
Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается также при добыче и переработки минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах (рис. 13.2), при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.
|
Оксид углеро-да |
Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замед-ляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти |
|
|
Свинец |
Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывает, вероятно, снижение умствен-ных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течение дли-тельного времени |
|
|
Оксиды азота |
Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям (типа гриппа), раздража-ют легкие, вызывают бронхит и пневмонию |
|
|
Озон |
Раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких; снижа-ет сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические заболевания сердца, а также вызывать астму, бронхит |
|
|
Токсичные вы-бросы (тяжелые ме-таллы) |
Вызывают рак, нарушение функций половой сис-темы и дефекты у новорожденных |
|
|
|
|
|