Загрязнения Экология.
Загрязнение – это привнесение в среду, или образования в ней новых, обычно нехарактерных для неё физически, химических, информационных или биохимических агентов, или превышение в рассматриваемое время среднего многолетнего уровня перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям. В зависимости от происхождения и источников делят на: 1) Естественные – загрязнение происходит в результате природных процессов, без воздействия человека. 2) Антропогенные – связаны с человеком. Типы загрязнителей отличаются в зависимости от степени разложения: 1) Стойкие – большинство металлов и др. вещества, разлагаются со скоростью несравнимо малой по сравнению со скоростью их внесения. 2) Нестойкие – вещества со скоростью разложения близкой к природной – фосфаты и другие. В зависимости от материальности загрязнения делят на 2 основных типа: 1) Материальные – к нему относятся механические, т.е. загрязнение среды агентами, оказывающими воздействие без физико-химических последствий; химическое – изменение естественных химических свойств среды, в р-те, среднее многолетнее колебание содержания веществ повышается или понижается, или в среду проникают агенты в нормальном состоянии отсутствующие в ней, либо в концентрации превышающие норму. Биологические (микробиологические) – появление большого количества организмов или микроорганизмов, часто связанных с их массовым размножением на антропогенном субстратных средах, изменённых человеческой деятельностью. 2) Физические (или энергетические) – изменение температуры среды, частое связанное с выбросами нагретого воздуха, или сбросами сточных вод. Это нарушение естественной … от воздействия искусственных источников; шумовое – это увеличение интенсивности, или повторяемость шума сверх природного уровня. Электромагнитное – это изменение электромагнитных свойств среды от линий электропередач, радио, телевидения и т.д. Радиоактивное – это повышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ. Основные нормативные показатели: Транспорт, строительная индустрия, химическая промышленность; выбросы – зола, пыль, окись цинка, силикаты, серные и сернистые ангидриды, сероводород, альдегиды, углеводороды, анолы, оксиды азота, аммиак, озон, оксиды углерода, фтористый и хлористый водород, радиоактивный газы и аэрозоли. Источники загрязнения классифицируются: 1) По назначению: А) Технологические Б) Вентиляционные 2) По месту расположения выделяют: А) Незатемнённые – высокие трубы, точечные источники, удаляющие загрязнение более чем на 2,5 высоты окружающего здания. Б) Затененные – это низкие источники, удаляющие загрязнения менее чем на 2,5 высоты окружающего здания. В) Наземные – разлитые вещества, открытое оборудование, сбросы. 3) По геометрической форме: А) Точечные – трубы, шахты, вентиляционные шахты, отдельно стоящие. Б) Линейные – автостоянки В) Залповые – выделяется большое количество загрязняющих веществ за короткое время. Г) Мгновенные – выброс за доли секунды, в основном на большую высоту. 5) На дальность расстояния выделяют А) Внутриплощадочные т.е. высокие концентрации образуются только внутри промышленных площадок. Б) Внеплощадочные – высокие концентрации загрязняющих веществ, выходят за пределы промышленных площадок и достигают жилых зон. 6) По агрегатному состоянию: А) Твёрдые Б) Жидкие В) Газообразные Г) Смешанные Промышленные выбросы классифицируются: 1) По организации отвода и контроля А) Организованные Б) Неорганизованные. 2) По режиму отвода: А) Непрерывные Б) Периодические. 3) По температуре. А) Нагретые (температура выше окружающей среды) Б) холодные (температура не выше окружающей среды) 4) По локализации: 5) По очистке выделяют: А) Выбрасываемые без очистки Б) Выбрасываемые после очистки, только организованные. Организованный промышленный выброс это выброс поступающий в атмосферу через специальные инженерные сооружения: трубы, воздухоотводы и т.д. Неорганизованные промышленный выброс это выбросы попадающие в атмосферу в виде не направленных потоков газов … при нарушении герметичности оборудования. Кроме того различают первичные выбросы – поступающие непосредственно от источника и вторичные – это продукты переработки первичных. Поведение выбросов. Загрязняющие вещества поступающие в атмосферу постепенно рассеиваются в ней до уровня, не представляющий опасности. Это происходит благодаря циркуляции атмосферы. Ветры переносят загрязнения с океанов на континенты а потоки воздуха от земли выносят загрязнения в верхние слои атмосферы. Инверсия температурная – это состояние при которой температура воздуха в тропосфере не убывает в атмосфере. В результате холодный и более тяжёлый воздух располагается ниже тёплого и не может подняться вверх и рассеяться. Возникновение температурной инверсии. Солнечные лучи нагревают поверхность Земли от которой нагревается и прилегающий к не слой воздуха. Ночью Земля излучает тепло, охлаждается и охлаждает прилегающий к ней слой воздуха. Утром происходит инверсия, к поверхности Земли располагается холодный воздух, а выше тёплый. Днём обычно инверсия прекращается. При инверсии происходит быстрое накопление загрязнений в холодном воздухе, в результате появляется смог. Основные виды смога: 1) Ледяной смог (смог аляскиного типа) – это сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и кристаллов льда. 2) Лондонский смог (или влажный) представляет собой сочетание газообразных загрязнителей, частиц пыли и капель тумана. 3) Фитохимический смог (сухой, лос анжелевского типа) – это вторичное загрязнение, возникает при разложении загрязняющих веществ солнечными лучами, в основном ультрафиолетового спектра. Основой для данного загрязнения является наличие и свойства компонентов азота. Оксиды азота, озон, угарный газ, пероксиацетилнитраты (БАН), альдегиды, углеводороды. Характеристику некоторых загрязняющих атмосферу веществ: 1) Оксиды серы поступают в атмосферу при окислении богатых серой видов … – уголь и мазут – содержаться в сырой …, при перегонке которой большая часть серы обычно удаляется, … серы, обычно сжигаются. Оксиды серы поступают из очистных сооружений металлургических предприятий. При сжигании топлива сера окисляется, образуя двуокись и триокись (SO2 и SO3), на воздухе они превращаются в серную кислоту, присутствующую в виде лёгкого тумана. В результате разрушаются различные материалы, поражается растительность. Оксиды серы увеличивают кол-во заболеваний дыхательных путей, приводящих к возникновению хронического …. Помимо SO2 сера является канцерогеном. Сероуглерод воздействует на кровеносную систему, вызывает развитие атеросклероза. 3) Сероводород влияет на, …, вызывает слабость тошноту и как результат – расстройство нервной и сердечно сосудистой системы. 4) Оксиды углерода – основной источник автотранспорт. Окись углерода CO – угарный газ, образуется при неполном сгорании топлива (при полном – CO2 – углекислый газ) – бесцветен, без запаха, вдыхается с воздухом и поступает в кровь. Там он конкурирует с кислородом за гемоглобин (переносит кислород из лёгких к клеткам организма). Он соединяется с гемоглобином в 200 раз прочнее и легче чем кислород. При большом содержании CO наступает смерть от удушья (асфиксии). С CO образуется карбоксигемоглобин, а с кислородом – оксигемоглобин. Результат – расстройство нервной и сердечно-сосудистой систем, атеросклероз. При 10% карбоксигемоглобина сильно нарушается навык вождения. 5) Фитохимическое загрязнение – это результат образования сочетания в ходе протекания некоторых фотохимических реакций (с использованием световой энергии). Возможность для реакции создают углеводороды и свойства окиси азота. Углеводороды поступают из месторождений газа, нефти, они выделяются болотом, …. Из выбросов приходится …. автотранспорт, от нефтеперегонных устройств и менее всего от промышленности. Содержание NO увеличивается с увеличением выбросов химических веществ, например выхлопы. В ходе реакции углеводорода NO – его концентрация падает но увеличивается концентрация NO2. В результате фотоднесоциации NO2, его кол-во уменьшается, увеличивается кол-во озона. Углеводороды реагируют с NO2, образуются пирокмацилнитраты. Все вышеперечисленные вещества являются сильными окислителями, т.е. могут окислять вещества не окисляемые воздухом. NO2 – газ с неприятным запахом, способность ощущать запах быстро пропадает, пи этом появляется ощущение сухости во рту и першения в горле. В результате – снижения давления, одышка, рвота, головокружение. NO2 также соединяется с гемоглобином, образуя ….. Углеводороды – тошнота, головокружения, сонливость, большинство является канцерогенами. 6) Соединения свинца – в основном попадают с транспорта, добавляются в топливо в виде тетраэтилесвинца и ….., для снижения антидетонационных свойств топлива. Свинец накапливается в организме, уменьшает скорость образования эритроцитов, изменение в костном мозге и синтезе гемоглобина. Особенно опасен для детей, так как снижает их умственный …. Основное содержание - пыль улиц. Расстройство нервной системы снижение умственных способностей, может вызвать импотенцию. 8) Асбестовая пыль вызывает фиброз лёгких, является канцерогеном. Нормирование выбросов в атмосферу. Основными установленными нормами для воздуха являются ОБУВ (ориентированные уровни безопасности воздействия), ОДК (ориентировочно допустимые концентрации), ВДК(временно допустимые концентрации). Основным показателем является ПДК, ПДК р.з. (ПДК в воздухе рабочей зоны), ПДК а.в. (ПДК атмосферного воздуха в населённом пункте). ПДК а.в. – это максимальная предельная концентрация, примесей атмосфере, отнесённая к определённому периоду времени осреднения, который при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдалённые последствия, и на окружающую среду в целом. ПДК р.з. – это концентрация …. Рабочая зона – это пространство высотой до 2 метров над уровнем … или площадки на которой находятся …. постоянного или временного пребывания работающих. Различают ПДК МР (максимальные разовне) 1) В воздухе на территории предприятия 30% от ПДК р.з. 2) В воздухе населённого пункта ПДК МР. 3) В населённых пунктах с населением более … человек и в курортных зонах – 80% от …. чего? Пример диоксид азота – озон – формальдегид - ангидрит – аммиак. Загрязнение гидросферы. Основными источниками загрязнения природных вод являются: 1) Естественные, например, разрушаемые части береговой линии, отмирание растительности в водоёме. 2) Атмосферные воды (они вымывают в водоёме различные поллюточнты прем. происхождения). При стокам по склонам атмосферной воды увлекают за собой городские загрязнения 3) Городские сточные воды, включающие в себя бытовые стоки, фекалии, синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ – гели для душа, стиральные порошки), 4) Промышленные сточные воды – наиболее активные производители металлургическая, химическая, лесоперерабатывающая и нефтеперерабатывающая промышленности. 5) Сточные воды образующиеся при технологических процессах: А) Реакционные воды образуются в результате реакций происходят с выделением воды, загрязнены как исходными веществами так и продуктами реакции. Б) Воды содержащиеся в сырье и исходных продуктах, они загрязняются в процессе переработке. В) Промывные воды образуются при промывке сырья, продукты, оборудования, тары и т.д. Д) Жидкие абсорбенты (жидкость, поглощающая газ, или растворённые вещества, или энергию во всём своём объеме). Е) Охлаждающие воды. Ж) Бытовые воды З) Атмосферные осадки стекающие с промышленных площадок. Загрязнение водных экосистем более опасно чем загрязнение атмосферу: 1) Процесс регенерации и очищения в водной среде протекают медленнее, чем в остальных 2) Источники загрязнения водоёмов более разнообразны. 3) Естественные процессы подвергающиеся воздействию загрязнителей, более чувствительны и играют большее значение для обеспечения жизни. 4) Вода является главной образующей средой для водных и играет решающую роль в жизни наземных биогеоценозов. 5) Как природное тело более локализована в пространстве, чем атмосфера что усугубляет отрицательные последствия загрязнения и влияет на человека. В сточных водах гидролизной промышленности присутствуют спиртовые, эфирные и альдегидовые компоненты, кислоты. Целлюлозно-бумажная промышленность обращает со стоками целлюлозное волокно (забивает жабры рыб), и различные органические вещества (углеводороды, смолы), которые легко окисляются находящимся в воде кислородом и пресыщают воду органикой (эвтрофизация). Стоки могут иметь нейтральную, кислотную или щелочную реакцию. Нефть. Одна тонна нефти покрывает пленкой примерно 12 квадратных километров поверхности воды и загрязняется 1000 000 тонн воды, в результате, затрудняется процесс фотосинтеза. Любая промышленность выделяют соединения тяжёлых металлов. Нормирование загрязнения гидросферы. Различают водоиспользование, т.е. пользование водой без ее изъятия из естественной локализации, и водопотребление, т.е. использование воды с её изъятием из мест локализации, частичным или полным расходование и возвращением в изменённом состоянии. Загрязнённость- это состояние водного объекта в официально уставленном месте его использования, при котором наблюдается отклонение от нормы в сторону увеличение нормируемых объектов. ПДК вредных веществ в одном объекте – это концентрация, при которой вода становится непригодной, для какого либо вида водопользования. Состав и свойства воды контролируются в створе, заложенном на водостоке в одном километре выше по течению от пункта водопользования, На непроточных водоёмах в 1 километре по обе стороны от пункта водопользования. Выделяют следующие категории водопользования: 1) Использование для нужд населения (включает в себя): А) Хозяйственно – … для предприятий пищевой промышленности. Б) Для культурно-бытового использования. 2) Для рыбохозяйственных целей – сохранения и воспроизводства ценных пород рыб, особенно чувствительных к содержанию кислорода в воде. Кроме ПДК для обеспечения чистоты водных объектов использующий лимитирующий показатель …., который отражает приоритетность требований к качеству в зависимости от категории водопользования. Поэтому каждая категория имеет свой ПДК …... ПДК с учётом ПДС, ассимиляции веществ, распределение их массы. Запрещается сбрасывать следующие типы точных вод: 1) Воды, которые могут быть пригодны для максимального пользования в системах оборотного или повторного водоснабжения или бессточного производства. 2) Воды с ценными примесями, подлежащие утилизации. 3) Воды содержащие сырьё, реагенты и т.д. в количествах превышающих нормативы технологических потерь. 4) Воды включающие в себя вещества с неустановленным ПДК. 5) Воды, которые могут быть использованы для орошения. Источники загрязнения внутренних водоёмов. Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических, биологических свойств воды. В водоёмах – в связи с сбрасыванием в них жидких, твёрдых и газообразных веществ которые причиняют вред, могут создать неудобства у …. водоёмов, опасный для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Загрязнения вод можно разделить на следующие типы: 1) Механическое – повышения содержания механических примесей, … в основном поверхностным видам загрязнения. 2) Химические – наличие в воде органических, неорганических веществ и нетоксического действия. 3) Диалогическое (бактериальное) – наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов. И мелких водорослей. 4) Радиоактивные – присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах. 5) Тепловые – выпуск в водоёмы подогретых вод тепловых и атомных электростанций. Основными источниками загрязнения и засорения водоёмов, являются недостаточно очищенные воды промышленных и коммунальных … предприятий, крупных животноводческих комплексов, т производства при разработке рудных ископаемых, воды шахт, обработке и сплаве лесоматериалов, сбросы железнодорожного транспорта, отходы первичной обработки льна, …. Загрязняющие вещества попадают в природные водоёмы, приводят к качественным изменениям свойств воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в появлении неприятных запахов; в изменении химического состава воды, в частности в появлении в ней таких веществ, в наличии плавающих на поверхности воды веществ и их откладывании на дне водоёма. Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их всегда разнообразен, и зависит от отрасли промышленности, её технологических процессов. Их делят на две основные группы: 1) Содержание …, примеси, в том числе токсические и содержащие яды. К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов; обогатительных фабрик: свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щёлочи, ионы тяж1лых металлов, и др. Сточные воды этой группы, в основном изменяют физические свойства воды. Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия, В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы выражается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нём, ухудшаются органолептические показатели воды. Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями, внутренних заливов, вод и морей мирового океана. Попадая в водоёмы они создают разные формы загрязнения: 1) Плавающую на воде нефтяную плёнку. 2) Растворённую нефть в воде. 3) Нефтепродукты 4) Севшие на дно тяжёлые фракции. При этом изменяется запах, окраска, поверхностные …, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу для животных, растений и человека. 12 грамм нефти делают непригодным для потребления 1 тонны воды. Довольно вредным загрязнителем всех промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий, при этом резко снижаются биологические процессы в водоёме, процесс их самоочищения и вода специфический запах (карболки). На жизнь населения водоёмов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности, окисление древесной массы сопровождается поглощением значительной доли кислорода, что приводит к гибели мальков взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества, засоряют воду и изменяют её физико-химический состав. На рыбе и её корме – беспозвоночных неблагоприятно отражается смола и гниющая древесина, выделяющая в воду различные дубильные вещества, разлагаясь они также поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно мелочи и икры. Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки, а … нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нереста и кормовых мест. Рост населения, расширение и возникновение новых городов, увеличило поступление бытовых отходов, во внутренние водоёмы. Эти стоки стали источниками загрязнения рек и озёр болезнетворными бактериями и гельминтами. В ещё большей степени загрязняют водоёмы, моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят также широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. Загрязнение литосферы. Литосфера – твёрдая, верхняя оболочка Земли, переходящая с глубиной в сферы с …., прочностью вещества. Включает в себя земную кору верхние слои мантии, мощность – 50 – 200 км, из которых до 75 км на континентах и до 10 км под дном океана. Наиболее сильно подвергается загрязнению верхний слой литосферы – почва. В ней протекают химические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнения нарушается. Загрязнение почв очень тесно связан с загрязнением атмосферы, и гидросферы. Типы поступления загрязняющих веществ (Зв) в почву можно разделить на 2 группы: 1) Природные (выветривание горных пород, и минералов, эрозия почвы, вулканической деятельности, 2) Антропогенные А) Жилые дома, бытовые предприятие (преобладает бытовой мусор и пищевые отходы, строительный мусор и т.д. Б) Промышленные предприятия (твёрдые и жидкие отходы в металлургической промышленности, обычно соли металлов, машиностроительная – цианиды, соединения мышьяка, бериллия, производство полимеров – бензин, фенол, целлюлозно-бумажная промышленность – метанол, скипидар; теплоэнергетика – сажа, масса шлаков, несгоревшие частицы оксида серы, и т.п. Сельское хозяйство – удобрения, пестициды, транспорт – оксиды азота, свинец углеводороды. Загрязнители почвы можно разделит на 4 группы: 1) Почвохимически активные – это вещества воздействующие на кислотно щелочные и окислительно-восстановительные характеристики почвогрунтов, меняющие их минеральную и химическую структуру (оксиды щелочно-земельных металлов, щелочи, кислоты, нефтепродукты). 2) Биохимически активные вещества, негативно воздействующие, на биоту почвогрунтов (дефолиант, пестициды, тяжёлые металлы, радионуклиды). 3) Почво и биохимически активные – химические вещества первых 2 групп негативно влияющие на физико-химические свойства почвы. 4) Индифферентные – не оказывают существенного влияния на почво-растительный покров (оксиды кремния и ….). Промыленные выбросы поступают в почво-грунты с атмосферными осадками, охлаждающейся пылью. При непосредственном поглощении разнообразных соединений, при попадании из атмосферы растениями, передача почве с опадом. В осадках может раствориться какая то часть газообразных веществ. У крупных предприятий максимальная концентрация 3-5 км, и зона повышенных концентраций (до 20 км). Большое количество ЗВ, поступает в почву со сточными водами. Большая часть загрязнителей находится в растворимых формах (в виде карбонатов, сульфитов, оксидов, хлоридов, металлоорганических соединений) дождевые, талые потоки смывают с промышленных предприятий массу загрязняющих веществ – в основном это твёрдые частицы. Ещё один источник загрязнения почвогрунтов – индустриальные и бытовые отходы. Поступления радионуклидов: 1) Продукты сжигания угля. 2) Ядерных взрывов 3) Выбросы АЭС, шахт, отходы переработки урановых руд, и ядерного топлива. Минеральные удобрения и тяжёлые металлы, фосфорные удобрения – это источники поступления кадмия, свинца, никеля а также радионуклидов. Принципы нормирования в почвогрунтах. Под ПБД (предел безопасного действия) веществ поступающих в организм людей из почв понимают их действия (одномоментное, годичное, суточное, на протяжении всей жизни) не вызывающее функциональных, биохимических, структурных изменений, в организме при превышении которых могут начаться сдвиги в организме, опасные для здоровья человека и его потомства. Пороговая концентрация (ПК) – это специфические вещества в почвах, которые разделяются по 6 показателей вредности – органолептическому ….. и санитарно – токсикологическому. Органолептический характеризует изменение запаха воздуха, цвета вкуса и запаха воды, пищевых продуктов. Данному показателю – максимальное количество химических веществ в почве (мг/кг), кторые не влияет на органолептические свойства воздуха, вод, продуктов питания, сформированные на данных почвах. Общесанитарный ПВ, характеризует изменение биологической активности почв, определяющий самоочищение почв от загрязнителей. ПК – максимальное количество вещества в почвах, не вызывающее на 5-7 сутки изменение числа почвенных организмов на 50% и ферментоактивной активности более чем на 25%. Фитоаккумуляционный – миграция загрязнителя, из почв в растения, и накапливает в них. ПК максимальное накопление загрязнителя в почвах при котором накопление его растениями к моменту сбора урожая не превышает установленных для продуктов питания …. остаточных количеств (ДОК). Миграционно водный характеризует процесс попадания загрязнителя на поверхностные и грунтовые воды. Миграционно воздушный характеризуется поступление загрязнителя из почвы в воздух путём испарений и пыли. Токсикологический характеризует степень опасности для здоровья человека суммарной концентрации загрязнителя, поступающего в органы человека в результате прямого контакта и опосредованного.
|
