Загрязнение атмосферного воздуха

Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются:

· оксид углерода СО;

· диоксид серы SO2;

· оксиды азота NOх;

· углеводороды СпНm;

· пыль.

Кроме этих веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества.

Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой (тиоцианатной), серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п.

В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, и их количество увеличивается.

Массы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников в РФ в 2001 г составили (млн. т):

- пыль − 4,1;

- диоксид серы − 7,87;

- оксид углерода − 4,19;

- оксиды азота − 2,75;

- углеводороды − 1,34.

Большая часть примесей атмосферного воздуха в городах проникает в жилые помещения. В летнее время (при открытых окнах) состав воздуха в жилом помещении соответствует составу воздуха вне помещения на 90, зимой − на 50 %.

Загрязнение поверхностных вод. Водоемы загрязняются поверхностными стоками (смывы с земной поверхности) и сточными водами.

В России водопотребление в 2001 г. составило 73,2 км3:

- 53,1 − на производственные нужды;

- 19,1 − на хозяйственно −питьевые нужды;

- 14,3 − на орошение;

- 4,3 − на нужды сельского хозяйства;

- 9 % − прочие нужды.

Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства. Основными источниками загрязнений являются жилищно-коммунальное хозяйство, промышленность и сельское Хозяйство.

Загрязнители делятся на:

· биологические, вызывающие брожение воды;

· химические, изменяющие химический состав воды;

· физические, изменяющие её прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.

Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико − биологической, целлюлозно − бумажной промышленности.

Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками.

К ним относят:

· нефтепродукты;

· тяжелые металлы и их соединения;

· минеральные удобрения;

· пестициды;

·моющие средства.

Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.

Всего в 2001 г. в водоемы страны сброшено 58,9 км3 сточных вод, из них 22,4 км3 загрязненных.

В результате антропогенной деятельности многие водоемы нашей страны крайне загрязнены.

Уровень загрязненности воды по отдельным ингредиентам превышает 30 ПДК.

Наиболее высокий уровень загрязненности воды наблюдается в бассейнах рек Днестр, Печора, Обь, Енисей, Амур, Северная Двина, Волга, Урал.

Загрязнение земель. Нарушение верхних слоев земной коры происходит:

· при добыче полезных ископаемых и их обогащении;

· захоронении бытовых и промышленных отходов;

· проведении военных учений и испытаний и т. п.

Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли − при внесении избыточного количества удобрений и применении пестицидов.

Ежегодно из недр земли извлекается огромное количество горной массы, однако вовлекается в оборот всего около трети и используется в производстве около 7 % объема добычи.

Большая часть отходов идет на переработку, но около 9 млн т вывозится в места неорганизованного складирования и на городские свалки.

Существенное загрязнение земель происходит в результате осаждения токсичных веществ из атмосферы.

Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии.

Зоны загрязнений их выбросами имеют радиусы около 20…50 км, а превышение ПДК достигает 100 раз.

К основным загрязнителям относятся никель, свинец, бенз(а)пирен, ртуть и др.

Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетраэтилсвинец, ртуть, диоксины, бенз(а)пирен и т. п.

Выбросы ТЭС содержат бенз(а)пирен, соединения ванадия, радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества.

В таблице приведены основные источники и наиболее распространенные группы веществ химического и радиоактивного загрязнения почвы.

Интенсивно загрязняются пахотные земли при внесении удобрений и использовании пестицидов.

Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы азота, фосфора, калия и других веществ.

Однако вместе с удобрениями, содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжелые металлы и их соединения, которые содержатся в удобрениях как примеси.

К ним относятся кадмий, медь, никель, свинец, хром и др.

Выведение этих примесей из удобрений − трудоемкий и дорогой процесс.

Особую опасность представляет использование в качестве удобрений осадков промышленных сточных вод, как правило, насыщенных отходами гальванического и других производств.

Таблица − Источники и вещества, загрязняющие почву

Вещества	Источники загрязнения почвы
промыш-ленность	транспорт	ТЭС	АЭС	сельское хозяйство
Тяжелые металлы и их соединения (Hg, Pb, Cd и др.)	+	+	+	-	+
Циклические углеводороды, бенз(а)пирен	+	+	+	-	+
Радиоактивные вещества	+	-	+	+	-
Нитраты, нитриты, фосфаты, пестициды	-	-	-	-	+

Энергетические загрязнения среды обитания. Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон.

К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействие, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучения.

Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых является технологическое оборудование ударного действия рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту и конструкциям зданий.

Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно − техническими установками и устройствами и др.

На городских магистралях и прилегающих к ним территориях уровни звука могут достигать 70...80 дБА, а в отдельных случаях 90 дБА и более.

В районе аэропортов уровни звука еще выше.

Источники инфразвука в техносфере (подвижные механизмы с большой поверхностью − виброплощадки, экскаваторы и т. п.) в отдельных случаях излучают уровни звукового давления, превышающие нормативные значения на значительных расстояниях от источника.

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям).

Воздействие ЭМП промышленной частоты чаще всего связано с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередачи и с источниками магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях.

Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100...150м. При этом даже внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.

Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие в зонах, прилегающих к электрифицированным железным дорогам.

Магнитные поля высокой интенсивности обнаруживаются и в зданиях, расположенных в непосредственной близости от этих зон.

В быту источниками ЭМП и излучений являются телевизоры, дисплеи, печи СВЧ и другие устройства.

Электростатические поля в условиях пониженной влажности (менее 70 %) создают паласы, накидки, занавески и т. д.

Микроволновые печи в промышленном исполнении не представляют опасности, однако неисправность их защитных экранов может существенно повысить утечки электромагнитного излучения.

Экраны телевизоров и дисплеев как источники электромагнитного излучения в быту не представляют большой опасности даже при длительном воздействии на человека, если расстояния от экрана превышают 30 см.

Тепловые загрязнения среды обитания возникают в местах использования различных энергоносителей.

Наиболее значительными источниками теплового загрязнения среды являются ТЭС и АЭС.

Основная доля тепловых сбросов приходится на системы конденсации отработавшего пара турбин.

Основные источники ионизирующего облучения человека в окружающей среде и средние эквивалентные дозы облучения (мкЗв/год):

Естественный фон:

· космическое облучение (320(300));

· облучение от природных источников:

· внешнее (350(320));

· внутреннее (2000(1050));

Антропогенные источники:

· медицинское обслуживание (400...700(1500));

· ТЭС в радиусе 20 км (3...5);

· АЭС в радиусе 10 км (1,35);

· радиоактивные осадки (главным образом последствия испытаний ядерного оружия в атмосфере) (75...200);

· телевизоры, дисплеи (250...500 при l < 10 см.

Для человека, проживающего в промышленно развитых регионах РФ, годовая суммарная эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты рентгенодиагностических обследований достигает 3000...3500 мкЗв/год (средняя на Земле доза облучения равна 2400 мкЗв/год).

Доза облучения, создаваемая техногенными источниками (за исключением облучений при медицинских обследованиях), невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением средств коллективной защиты.

В тех случаях, когда на объектах экономики нормативные требования и правила радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия резко возрастают.

Миграция радионуклидов в водоемах и грунте значительно сложнее, чем в атмосфере.

Это обусловлено не только параметрами процесса рассеивания, но и склонностью радионуклидов к концентрации в водных организмах, к накоплению в почве.

Вода, составляющая 85 % массы Земли, содержит лишь 27 % радиоизотопов, а биомасса, составляющая 0,1 %, накапливает до 28 % радиоизотопов.

Миграция радиоактивных веществ в почве определяется в основном ее гидрологическим режимом, химическим составом почвы и радионуклидов.

Эти загрязнения, обусловленные глобальными поступлениями радиоактивных веществ в почву, не превышают допустимые уровни.

Опасность возникает лишь в случаях произрастания культур в зонах с повышенными радиоактивными загрязнениями.

Уровень радиоактивности в жилом помещении зависит от строительных материалов.

Определенную опасность представляют радионуклиды, поступающие в окружающую среду от объектов ядерного топливного цикла (ЯТЦ).

Из рассмотренных энергетических загрязнений в современных условиях наибольшее негативное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения.