Тема 3.1. Загрязнение окружающей среды.
С экологической точки зрения загрязнение окружающей среды – это любое внесение в экологическую систему несвойственных ей компонентов или структурных изменений, которые размыкают круговорот веществ и потоки энергии. Следствием загрязнения является разрушение системы или снижение ее продуктивности. Результаты загрязнения могут проявляться через несколько лет. По своей природе все загрязнения делятся: на физические, физико-химические, химические, биологические и механические. Физические источники подразделяются на: - тепловые - за счет сжигания топлива, - шумовые – транспорт, предприятия, - электромагнитные – линии электропередач, антенны, - световые – источники искусственного света, - радиоактивное – испытание ядерного оружия, атомные реакторы, - вибрационные – оборудование, транспорт. Химические подразделяются на: - аэрозольные – автотранспорт, - химические вещества – промышленность, население, сельское хозяйство, - тяжелые металлы – электростанции, сжигающий уголь, нефть; автотранспорт, промышленность, - пестициды – сельское хозяйство, население, - пластмассы – население, строительство, автотранспорт, промышленность, - синтетические поверхностно-активные вещества– химчистки, предприятия сервиса, население, промышленность. Физико-химического - это загрязнения является аэрозольное загрязнение, или загрязнение воздуха мелкодисперсными жидкими и твердыми веществами. Примером такого загрязнения является промышленный смог или просто дым. Биологические подразделяются на - биотические – фармацевтическая промышленность, население, - микробиологические – животные, населения, медицинские предприятия, - генная инженерия – продукты питания, животные, микробы. Механическое загрязнение объединяет в себе элементы рассмотренных выше типов и осуществляется отходами деятельности человека – твердыми, жидкими и газообразными. Примерами механического загрязнения окружающей среды являются запыление атмосферы, замусоривание почв и водоемов. По характеру образования загрязнения подразделяются: на природные и антропогенные. Природное загрязнение происходит без всякого влияния человека на природные процессы. Это, как правило, катастрофические процессы - мощное извержение вулкана, селевой поток и т.п. Загрязнения, возникающие в результате хозяйственной деятельности человека, называют антропогенными. Антропогенные подразделяют: на промышленные - вызываемые как отдельно взятым предприятием, так всей отраслью в целом, сельскохозяйственные - возникающие при внесении удобрений, использовании ядохимикатов, сбросе отходов животноводства и других действиях, связанных с сельскохозяйственным производством; военные - образующиеся в результате работы военной промышленности, военных испытаний и военных действий (сюда можно отнести затопление химических боеприпасов и взрывчатых веществ, последствия уничтожения химического оружия, последствия военных действий). По масштабам загрязнения подразделяются на: локальные (возникают вокруг промышленных предприятий, животноводческих комплексов, нефтебаз и т.д.), региональные (отмечаются в пределах области, бассейна реки, республики, государства), глобальные (обнаруживаются в любой точке планеты далеко от его источника - например, хлорорганические соединения в яйцах пингвинов в Антарктиде), космические (в космическом пространстве - например, отработанные части летательных аппаратов и другой так называемый космический мусор). По характеру действия на здоровье человека, разделяются: таксические, раздра-жающие, консерогенные, мутагенные и влияющие на репродуктивную функцию; Поступление в окружающую среду загрязнителей, непосредственно образующихся в ходе естественных, природно-антропогенных и чисто антропогенных процессов относят к первичным загрязнениям. Если вещество, поступающее в окружающую среду, не вызывает отрицательных последствий, но в ходе физико-химических процессов, идущих непосредственно в среде, становится опасным, такое загрязнение называют вторичным. Например, фреоны, поступающие в атмосферу, химически инертны у поверхности Земли, но под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца они отщепляют атом хлора, который служит катализатором при разрушении озонового экрана планеты. Источники загрязнения окружающей среды подразделяются: на сосредоточенные (точечные) и рассредоточенные. К первым относятся дымовые и вентиляционные трубы, шахты и т.п., к рассредоточенным - вентиляционные фонари цехов, ряды близко расположенных труб, открытые склады. Кроме того, источники загрязнения могут быть как непрерывного, так периодического действия. Известно, что всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась обществом без учета степени воздействия на окружающую природную среду. Отрицательно влияя на окружающую среду, загрязнения, в свою очередь, могут подвергаться определенному воздействию окружающей среды. По этому признаку различают стойкие (неразрушимые) загрязнения и разрушаемые под действием природных химико-биологических процессов. Устойчивость продуктов загрязнения определяется: - температурой, скоростью движения, влажностью воздуха; - интенсивностью солнечной радиации; - рельефом местности и направлением в ней воздушных потоков; - наличием и параметрами водных течений (река, море, озеро, водохранилище); - количеством выпадающих осадков; - природой загрязнения (активное, инертное); - гравиметрическим составом. На территории РБ выпадает ежегодно 300 тыс. тонн серы(из собственных источников 40 45 тыс. тонн); окислов азота 115 тыс. тонн(из собственных источников - 7 8 тыс. тонн); радиационное загрязнение – на 100% трансграничное. Загрязнение рек Западная Двина, Днепр – частично трансграничное, через воду и атмосферу. Глобальные загрязнения. Парниковый эффект. Углекислый газ СО2, метан CH4, окислы азота, фреоны, находящие в атмосфере, поглощают ИК-излучения солнечной радиации в большей степени, чем все остальные газообразные составляющие атмосферы (состав атмосферы повторить!). температура этих газов выше, чем у остальных. Так как в результате технологического воздействия на биосферу, содержание NOх, СО2, CH4, фреонов резко увеличивается, то это приводит к разогреву атмосферы. За год в атмосферу выбрасывается 70 млрд. тонн СО2. Вклад стран в парниковый эффект: США- 23 %, ЕС- 40%, Китай- 14 %, Россия-7%, Япония-5%. Вклад газов различного состава в парниковый эффект характеризуется углекислым эквивалентом: СО2- 1, CH4-4, окислы азота-8, фреоны-14, т.е. выброс 1 м фреона приравнивается к выбросам 14 м СО2. Среднее, вычисленное по двадцатилетнему интервалу измерения (1950-1970 и 1980-2000 г), значение температуры, показывает, что в интервале 1980-2000 г среднегодовая температура в северном полушарии возросла на 1 С по сравнению с 1950-1970 г. Потепление климата может привести: 1. к поднятию уровня океана, изменению морских течений, 2. изменению климата, 3. миграция населения и войнам. Кислотные осадки. Кислотность среды определяется показателем pH, если pH=7 – среда нейтральная, если pH<7 – кислотная, pH>7 – щелочная. Источниками появления кислотных дождей является наличие в атмосфере SO2, NO, NO2, СО2 и водяных паров. Схематически это можно представить так: H2O + SO2 H2SO3- сернистая кислота; H2O + СО2 H2СO3 – угольная кислота; H2O + NO2 H2 NO 3 – азотная кислота. Общее количество выбросов NO2 и SO2 составляет более 250 млн. тонн в год и 70 млрд. тонн СО2 дополняет картину. Выпадение кислотных дождей приводит к следующим последствиям: - разрушается экосистема мирового океана, - усиленно коррозируют металлические детали, металлическая кровля строений, - ухудшается качество питьевой воды, - гибнет рыба, земноводные, леса, грибы, ягодники, - нарушается почвообразующие процессы. Истощение озонового слоя - устойчивое снижение содержания озона в стратосфере (от 2 до 10 % в северном полушарии). Над Антарктидой снижение достигает 50 %. «Озоновая дыра»- пространство, где регистрируется заметные уменьшение концентрации озона O 3. Площадь «озоновой дыры» достигает 10 млн. км. Уменьшение концентрации озона приводит к тому, что на Землю поступает более интенсивное ультрафиолетовое излучение из космоса. Это приводит к увеличению числа случаев катаракты (болезни глаз) и рака кожи, снижению иммунитета, увеличивается число лесных пожаров. В стратосфере фреоны подвергаются фотохимическому разложению по схеме: CFCL3 CFCL2 +CL, ион хлора вступает в реакцию с озоном. CL+ O3 CLО+ O2. CLО+О CL+ O2. O3+ О 2 O2. Ион хлора многократно участвует в реакции, до 70-100 лет, разрушая до 100 тыс. атомов озона. Причины разрушения озонового слоя: - поступление в атмосферу хлора и хлорсодержащих веществ (очистка воды, холодильная техника) -запуск космических кораблей, -ядерные испытания. Один запуск «Шатла» уничтожает 10 млн. тонн озона.(300 запусков в год уничтожат весь озон) региональное загрязнение обусловлено тем, какой вид хозяйственной деятельности преобладает в данном регионе и какое влияние уделяется экологической безопасности производств. Локальные загрязнения связаны со сжиганием мусора, неисправностью канализации, разрывом газов и нефтепроводов.
Занятие №8
|
