ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ — МегаЛекции

В природоохранной практике необходимо учитывать не только антропогенные источники загрязнения (обусловленные сознательной деятельностью человека), но и природные. При этом вследствие загрязнения воздуха природными источниками сокращение промышленных выбросов не всегда может дать требуемый положительный эффект.

Следует подчеркнуть, что если выбросы от антропогенных источников оценивают уже давно (в США с 1900 г.), то выбросы от природных источников начали оценивать сравнительно недавно.

К природным источникам биогенного характера относятся растения и микроорганизмы, выделяющие различные химические соединения.

К природным источникам небиогенного характера относятся геотермальные источники, грозовые разряды и молнии, процессы природного горения, водные и почвенные аэрозоля (переносимые массами атмосферного воздуха).

При этом в атмосферу попадают твердые и газообразные вещества, которые относят к непостоянным примесям, переменным составным частям атмосферного воздуха.

К непостоянным примесям природного происхождения относят: водяной пар, озон, оксиды азота, аммиак, диоксид серы, фторид и хлорид водорода, сероводород и взвешенные частицы. На долю примесей природного происхождения приходится около 50% соединений серы, 93% оксида углерода, 98% оксида азота и 87% реактивных углеводородов.

Водяной пар содержится в атмосфере в концентрации 1-3%, причем основная его масса сосредоточена в слое атмосферы от 0 до 6 км. И хотя водяной пар в настоящее время не считают загрязнителем, однако при его поступлении в больших количествах возможно изменение температуры атмосферы.

Озон является одним из наиболее опасных компонентов, который активно вовлекается в окислительные процессы и является сильным фитотоксином. В нижнем атмосферном слое он образуется в фотохимических процессах с участием соединений, а также и при электрических разрядах. Наиболее высокие его концентрации наблюдаются в промышленных районах и высокогорных областях. Основное его количество распределяется в слое атмосферы на высоте 25-40 км.



Аммиак поступает в атмосферу в результате распада органических азотосодержащих веществ и может присутствовать в воздухе вдали от населенных пунктов в концентрации 0,003-0,005 мг/м

3.

Взвешенные частицы природного происхождения представляют собой солевые частицы морской воды, почвы, растений, метеорной пыли, спор бактерий и цветочной пыльцы.

Серосодержащие соединения образуются в естественных Условиях в результате деятельности растений, живых организмов, при вулканической и геотермальной деятельности.

Образующиеся в результате жизнедеятельности растений Ненасыщенные углеводороды (в основном изопрены и терпены) крайне реакционноспособны в атмосферных окислительных процессах и быстро превращаются в активные частицы - свободные радикалы.

При извержениях вулканов в выделяющихся серосодержащих соединениях преобладает диоксид серы. В меньшем количестве в атмосферу поступают сероводород, карбонилсульфид, сульфаты в виде аэрозолей и твердых частиц. В мире ежегодно в результате вулканической деятельности выделяется 4 -16 млн т сернистых соединений.

Сероводород поступает в атмосферу в результате просачивания серосодержащего природного газа, жизнедеятельности бактерий, деятельности вулканов и геотермальных источников. В Мировом океане обнаружено только одно соединение, содержащее серу, - диметилсульфид. Распределение его в поверхностном слое вод Мирового океана аналогично распределению хлорофилла. Однако биогенные механизмы его образования пока не выяснены.

Более важную роль по сравнению с источниками серосодержащих соединений играют природные источники оксидов азота. Природными источниками оксидов азота являются грозовые разряды и молнии, а также биогенные выделения (в виде продуктов жизнедеятельности бактерий).

Общее количество оксидов азота из природных источников оценивается в 450 млн т/год.

Летучие органические соединения, в отличие от оксидов серы и азота, поступают в атмосферу главным образом из природных источников (65% от общего количества). Основной природный источник этих веществ - растения, в результате жизнедеятельности которых образуются непредельные соединения (терпеновые углеводороды и производные изопрена). Они активно участвуют в химических реакциях, протекающих в атмосфере, способны взаимодействовать с озоном и гидроксильными радикалами, инициируют химические реакции, в результате которых образуется целый ряд продуктов. Из природных источников выделяется более 90% летучих органических соединений. Количество их возрастает при повышении температуры и интенсивности солнечного освещения (летом их значительно больше, чем зимой).

По количеству выбросов природные источники в ряде случаев сопоставимы с антропогенными. Так, исследователями в США установлено, что из природных источников в атмосферу поступает около 35 млн т летучих органических соединений, тогда как выбросы этих соединений из антропогенных источников составляют 21 млн т [12]. Причем главными их поставщиками являются хвойные породы леса.

И, тем не менее, примеси природного происхождения обычно рассредоточены в пространстве, перемешиваются в воздухе и рассеиваются, как правило, нейтрализуются в процессе естественного самоочищения атмосферы.

Более опасны примеси антропогенного происхождения. Они характеризуются большой сосредоточенностью в пространстве, неоднородностью по составу и неравномерностью распределения. Загрязнения антропогенного происхождения наблюдаются в густонаселенных районах, содержат много веществ, отрицательно влияющих на здоровье человека, предметы материального производства, растительный и животный мир.

Основными источниками загрязнения антропогенного происхождения являются тепловые электростанции (29% всех загрязнений), предприятия черной и цветной металлургии (соответственно 24 и 10,5%), нефтехимической промышленности (15,5%), строительных материалов (8,1%), химической промышленности (1,3%), автотранспорта (13,3%) и другие. Причем в крупных городах доля выбросов загрязняющих веществ автотранспортом достигает 60-80 % и более.

Неотъемлемыми компонентами техногенных выбросов являются диоксид серы, оксид углерода и пыль (табл. 2.3).

Процессы горения играют важную роль в образовании загрязнений атмосферы; основные продукты сгорания топлива - диоксид и окись углерода. В результате окисления примесей, содержащихся в топливе, образуются также оксиды серы и азота. Более 58% выбросов диоксида серы образуется в результате функционирования тепловых электростанций.

Черная металлургия является также источником выбросов оксида углерода, марганца, небольших количеств соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и др.

Таблица 2.3. Выбросы пыли и диоксида серы в атмосферу различными предприятиями, %

Предприятия Пыль
Диоксид серы
Тепловые электростанции 42,5 58,6
Предприятия черной металлургии 25,6 17,6
Предприятия цветной металлургии 2,8 18,5
Предприятия промышленности строительных материалов 27,4  
Предприятия химической и нефтеперерабатывающей промышленности 1,7 5,3

Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность являются источником таких загрязнений, как углеводороды, кислые примеси, твердые частицы.

Химическая промышленность - источник пыли от неорганических производств, сероуглерода, хлористых соединений и др.

Угольная промышленность выбрасывает в атмосферу диоксид серы, оксид углерода, продукты возгонки смолистых веществ.

В выхлопных газах автомобилей содержатся оксид углерода, оксиды азота, различные углеводороды, альдегиды, соединения свинца и др. Один автомобиль в среднем ежегодно поглощает 4 т кислорода и выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг оксида углерода, 40 кг оксидов азота и 200 кг углеводородов.

Загрязнителями воздуха являются также сельскохозяйственные объекты (животноводческие, птицеводческие, энергетические и тепловые). Основной и опасный загрязнитель в процессе сельскохозяйственного производства - пестициды.

Источником выбросов кислых компонентов (оксидов и диоксидов углерода, диоксида серы, оксидов азота, сероводорода) являются продукты сжигания мусора и отходов.

Выброс в атмосферу кислых продуктов обусловлен, прежде всего, процессами горения, которые характерны для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. При сгорании топлива происходит окисление соединений углерода и водорода, основных компонентов топлива, с выделением углекислого газа и водяного пара. При недостатке кислорода происходит неполное окисление.

С + ½ О2 → СО+111 МДж/моль.

Часть образующегося диоксида углерода может вступать в реакцию с углеродом с образованием оксида

С + СО2 → 2СО - 172 МДж/моль.

Таким образом, обедненная смесь топливо-воздух приводит к образованию оксида углерода. Продукты неполного сгорания нефти или угля в виде летучих органических соединений являются компонентами дыма и загрязняют атмосферу.

Примеси, содержащиеся в топливе, также способствуют образованию побочных продуктов и сгорают с образованием диоксидов серы и азота.

S+О2 → SО2;

N+O2 → NO2.

В меньшей степени протекает дальнейшее окисление.

2+O → SО3;

2 + ½ О3 → SO3+85 МДж.

В результате окисления азота, содержащегося в топливе, и атмосферного азота выделяется также оксид азота.

N2 + O → NO + N - 315 МДж/моль;

N + О2 → NО + О + 133 МДж/моль.

При высоких температурах в пламени образуются оксиды азота из активных атомов азота и кислорода, а также гидроксильных радикалов. Выбросы в атмосферу оксидов азота из антропогенных источников составляют почти 50 млн т в год.

А. В. Дончевой и С. Г. Покровским (1999) была построена классификация отраслей промышленности по их экологической опасности для природной среды с использованием индекса экологической опасности, рассчитанной по отношению к валовой продукции и к численности промышленно-производственного персонала (табл. 2.4).

Таблица 2.4. Классификация отраслей промышленности по экологической опасности для природной среды[7]


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Антропогенное загрязнение природной среды

Источники загрязнения воздуха подразделяют на естественные, обусловленные природными процессами, и антропогенные (техногенные), являющиеся результатом деятельности человека.

К числу естественных источников загрязнения воздуха относят пыльные бури, массивы зеленых насаждений в период цветения, степные и лесные пожары, извержения вулканов. Примеси, выделяемые естественными источниками:

   ·  Пыль растительного, вулканического, космического происхождения, продукты эрозии почвы, частицы морской соли;

   ·  Туманы, дым и газы от лесных пожаров;

   ·  Газы вулканического происхождения;

   ·  Продукты растительного, животного, бактериального происхождения.

Естественные источники загрязнения воздуха обычно бывают площадными (распределенными) и действуют сравнительно кратковременно. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

Антропогенные (техногенные)источники загрязнения воздуха, представленные главным образом выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, отличаются многочисленностью и многообразием видов

Источники выбросов промышленных предприятий бывают стационарными, когда координата источников выброса не изменяется во времени, и передвижными (нестационарными)

Источники выбросов в атмосферу подразделяются на: точечные, линейные и площадные.

Каждый из них может быть затененный и незатененный.

Точечные источники – это загрязнения, сосредоточенные в одном месте. К ним относятся дымовые трубы, вентиляционные шахты, крышные вентиляторы.

Линейные источники имеют значительную протяженность. Это аэрационные фонари, ряды открытых окон, близко расположенные крышные вентиляторы. К ним могут быть также отнесены автотрассы.

Площадные источники. Здесь удаляемые загрязнения рассредоточены по плоскости промышленной площадки предприятия. К площадным источникам относятся места складирования производственных и бытовых отходов, автостоянки, склады горюче-смазочных материалов.

Незатененные, или высокие, источники расположены в недеформированном потоке ветра. Это дымовые трубы и другие источники, выбрасывающие загрязнения на высоту, превышающую 2,5 высоты расположенных по близости зданий и других препятствий.

Затененные источники расположены в зоне подпора или аэродинамической тени здания или другого препятствия.

Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу подразделяют на организованные и неорганизованные.

Из организованного источника загрязняющие вещества поступают в атмосферу через специально сооруженные газоотходы, воздуховоды и трубы.

Неорганизованный источник выделения загрязняющих веществ образуется в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу пыли и газов, в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта. К неорганизованным источникам относят автостоянки, склады горюче-смазочных или сыпучих материалов и другие площадные источники.

Атмосферные опасности. Газовая среда вокруг Земли, вращающаяся вместе с нею, называется атмосферой. Состав ее у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначительных долях процента углекислый газ, водород, гелий, неон и др. газы. В нижних 20 км содержится водяной пар. На высоте 20-25 км расположен слой озона, который предохраняет живые организмы на Земле от вредного коротковолнового излучения. Выше 100 км молекулы газов разлагаются на атомы и ионы, образуя ионосферу. В зависимости от распределения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Неравномерность нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли. Сила ветра у земной поверхности оценивается по шкале Бофорта. Атмосферное давление распределяется неравномерно, что приводит к движению воздуха относительно Земли от высокого давления к низкому. Это движение называется ветром. Область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре называется циклоном. Циклон в поперечнике достигает нескольких тысяч километров. В Северном полушарии ветры в циклоне дуют против часовой стрелки, а в Южном — по часовой. Погода при циклоне преобладает пасмурная, с сильными ветрами.

Антициклон — это область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. Поперечник антициклона составляет несколько тысяч километров. Антициклон характеризуется системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против — в Южном, малооблачной и сухой погодой и слабыми ветрами. В атмосфере имеют место следующие электрические явления: ионизация воздуха, электрическое поле атмосферы, электрические заряды облаков, токи и разряды. В результате естественных процессов, происходящих в атмосфере, на Земле наблюдаются явления, которые представляют непосредственную опасность или затрудняют функционирование систем человека. К таким атмосферным опасностям относятся туманы, гололед, молнии, ураганы, бури, смерчи, град, метели, торнадо, ливни и др.Гололед — слой плотного льда, образующийся на поверхности земли и на предметах (проводах, конструкциях) при замерзании на них переохлажденных капель тумана или дождя. Обычно гололед наблюдается при температурах воздуха от 0 до -3°С, но иногда и более низких. Корка намерзшего льда может достигать толщины нескольких сантиметров. Под действием веса льда могут разрушаться конструкции, обламываться сучья. Гололед повышает опасность для движения транспорта и людей.

Туман — скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов, или тех и других в приземном слое атмосферы (иногда до высоты в несколько сотен метров), понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее. В очень плотных туманах видимость может понижаться до нескольких метров. Туманы образуются в результате конденсации или сублимации водяного пара на аэрозольных (жидких или твердых) частицах, содержащихся в воздухе (т. н. ядрах конденсации). Туман из водяных капель наблюдается главным образом при температурах воздуха выше -20°С. При температуре ниже -20°С преобладают ледяные туманы. Большинство капель тумана имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре. Количество капель в 1 см3 воздуха колеблется от 50-100 в слабых туманах и до 500-600 в плотных. Туманы по их физическому генезису подразделяются на туманы охлаждения и туманы испарения. По синоптическим условиям образования различают туманы внутримассовые, формирующиеся в однородных воздушных массах, и туманы фронтальные, появление которых связано с фронтами атмосферными.

Преобладают туманы внутримассовые. В большинстве случаев это туманы охлаждения, причем их делят на радиационные и адвективные. Радиационные туманы образуются над сушей при понижении температуры вследствие радиационного охлаждения земной поверхности, а от нее и воздуха. Наиболее часто они образуются в антициклонах. Адвективные туманы образуются вследствие охлаждения теплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Адвективные туманы развиваются как над сушей, так и над морем, чаще всего в теплых секторах циклонов. Адвективные туманы устойчивее, чем радиационные. Фронтальные туманы образуются вблизи атмосферных фронтов и перемещаются вместе с ними. Туманы препятствуют нормальной работе всех видов транспорта. Прогноз туманов имеет важное значение в безопасности.

Град — вид атмосферных осадков, состоящих из сферических частиц или кусочков льда (градин) размером от 5 до 55 мм, встречаются градины размером 130 мм и массой около 1 кг. Плотность градин 0,5-0,9 г/см3. В 1 мин на 1 м2 падает 500-1000 градин.

Продолжительность выпадения града обычно 5-10 мин, редко – до 1 ч. Разработаны радиологические методы определения градоносности и градоопасности облаков и созданы оперативные службы борьбы с градом. Борьба с градом основана на принципе введения с помощью ракет или снарядов в облако реагента (обычно йодистого свинца или йодистого серебра), способствующего замораживанию переохлажденных капель. В результате появляется огромное количество искусственных центров кристаллизации. Поэтому градины получаются меньших размеров и они успевают растаять еще до падения на землю. Гром — звук в атмосфере, сопровождающий разряд молнии. Вызывается колебаниями воздуха под влиянием мгновенного повышения давления на пути молнии. Молния — это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим ее громом.

Наиболее часто молнии возникают в кучево-дождевых облаках. В раскрытие природы молнии внесли вклад американский физик Б. Франклин (1706-1790), русские ученые М. В. Ломоносов (1711-1765) и Г. Рихман (1711-1753), погибший от удара молнии при исследованиях атмосферного электричества. Молнии делятся на внутриоблачные, т. е. проходящие в самих грозовых облаках, и наземные, т. е. ударяющие в землю. Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий. На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными электронами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с атомами воздуха, ионизируют их. Таким образом, возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов — стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые, соединяясь, дают начало яркому термоионизированному каналу с высокой проводимостью — ступенчатому лидеру.

Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью я 5 х 107 м/с, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков мксек, а свечение сильно ослабевает. В последующей стадии лидер снова продвигается на несколько десятков метров, яркое свечение при этом охватывает все пройденные ступени. Затем снова следует остановка и ослабление свечения. Эти процессы повторяются при движении лидера до поверхности земли со средней скоростью 2 х 105 м/сек. По мере продвижения лидера к земле напряженность поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером.

На этом явлении основано создание молниеотвода. В заключительной стадии по ионизированному лидером каналу следует обратный, или главный разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч ампер, сильной яркостью и большой скоростью продвижения. Температура канала при главном разряде может превышать 25 000'С, длина канала молнии 1-10 км, диаметр — несколько сантиметров. Такие молнии называются затяжными. Они наиболее часто бывают причиной пожаров. Обычно молния состоит из нескольких повторных разрядов, общая длительность которых может превышать 1 с. Внутриоблачные молнии включают в себя только лидерные стадии, их длина от 1 до 150 км. Вероятность поражения молнией наземного объекта растет по мере увеличения его высоты и с увеличением электропроводности почвы. Эти обстоятельства учитываются при устройстве молниеотвода. В отличие от опасных молний, называемых линейными, существуют шаровые молнии, которые нередко образуются вслед за ударом линейной молнии. Молнии, как линейная, так и шаровая, могут быть причиной тяжелых травм и гибели людей. Удары молний могут сопровождаться разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамическими воздействиями.

Наибольшие разрушения вызывают удары молний в наземные объекты при отсутствии хороших токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического пробоя в материале образуются узкие каналы, в которых создается очень высокая температура, и часть материала испаряется со взрывом и последующим воспламенением. Наряду с этим возможно возникновение больших разностей потенциалов между отдельными предметами внутри строения, что может быть причиной поражения людей электрическим током. Весьма опасны прямые удары молний в воздушные линии связи с деревянными опорами, так как при этом могут возникать разряды с проводов и аппаратуры (телефон, выключатели) на землю и другие предметы, что может привести к пожарам и поражению людей электрическим током. Прямые удары молнии в высоковольтные линии электропроводов могут быть причиной коротких замыканий. Опасно попадание молнии в самолеты. При ударе молнии в дерево могут быть поражены находящиеся вблизи него люди.

Ураган — это циклон, у которого давление в центре очень низкое, а ветры достигают большой и разрушительной силы. Скорость ветра может достигать 25 км/ч. Иногда ураганы на суше называют бурей, а на море — штормом, тайфуном. Они представляют собой явление морское и наибольшие разрушения от них бывают вблизи побережья. Но они могут проникать и далеко на сушу. Ураганы могут сопровождаться сильными дождями, наводнениями, в открытом море образуют волны высотой более 10 м, штормовыми нагонами. Особой силой отличаются тропические ураганы, радиус ветров которых может превышать 300 км (рис. 22). Ураганы — явление сезонное. Ежегодно на Земле развивается в среднем 70 тропических циклонов. Средняя продолжительность урагана около 9 дней, максимальная — 4 недели.

Буря — это очень сильный ветер, приводящий к большому волнению на море и к разрушениям на суше. Буря может наблюдаться при прохождении циклона, смерча. Скорость ветра у земной поверхности превышает 20 м/с и может достигать 100 м/с. В метеорологии применяется термин «шторм», а при скорости ветра больше 30 м/с — ураган. Кратковременные усиления ветра до скоростей 20-30 м/с называются шквалами.

Смерч — это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и затем распространяющийся в виде темного рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря. В верхней части смерч имеет воронкообразное расширение, сливающееся с облаками. Когда смерч опускается до земной поверхности, нижняя часть его тоже, иногда становится расширенной, напоминающей опрокинутую воронку. Высота смерча может достигать 800-1500 м. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая пыль или воду. Скорость вращения может достигать330 м/с. В связи с тем, что внутри вихря давление уменьшается, то происходит конденсация водяного пара. При наличии пыли и воды смерч становится видимым. Диаметр смерча над морем измеряется десятками метров, над сушей — сотнями метров. Смерч возникает обычно в теплом секторе циклона и движется вместе с циклоном со скоростью 10-20 м/с. Смерч проходит путь длиной от 1 до 40-60 км. Смерч сопровождается грозой, дождем, градом и, если достигает поверхности земли, почти всегда производит большие разрушения, всасывает в себя воду и предметы, встречающиеся на его пути, поднимает их высоко вверх и переносит на большие расстояния. Предметы в несколько сотен килограммов легко поднимаются смерчем и переносятся на десятки километров. Смерч на море представляет опасность для судов. Смерчи над сушей называются тромбами, в США их называют торнадо. Как и ураганы, смерчи опознают со спутников погоды.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы: Механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений; Химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия; Радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах; Тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающее качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.

Охрана водных объектов от загрязнений осуществляется посредством регулирования деятельности как стационарных, так и других источников загрязнений. Аварийное загрязнение водных объектов возникает при залповом сбросе вредных веществ в поверхностные водные объекты, который причиняет вред или создает угрозу причинения вреда здоровью населения, нормальному осуществлению хозяйственной и иной деятельности, состоянию окружающей природной среды, а также биологическому разнообразию. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды; в изменении химического состава воды. Бытовые сточные воды – это вода из кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, бытовых помещений промышленных предприятий и др. В бытовых сточных водах органическое вещество составляет 58%, минеральные вещества – 42%.

Загрязняющие вещества условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворённые примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические. Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворимых кислот, щелочей и другие. Органические загрязнения подразделяются по происхождению на растительные и животные.

Растительные органические загрязнения вызываются остатками растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла. Загрязнения животного происхождения – это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества. Бактериальное и биологическое загрязнения вносятся главным образом бытовыми сточными водами и стоками некоторых промышленных предприятий (бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности). Производство и широкое применение синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), особенно в составе моющих средств, обусловило поступление их со сточными водами во многие водоёмы, в том числе источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Наряду с ПАВ широко распространёнными химическими загрязнениями водоёмов являются пестициды, которые поступают в водоёмы с дождевыми и талыми водами, смывающими их с растений и почвы, при авиа- и наземной обработке сельскохозяйственных угодий и лесов и со стоками предприятий производящих их. К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т нефти.

Загрязняют поверхность танкеры, содействует загрязнению и утечка нефти при подводном бурении. Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловливается неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть до 12 км2 поверхности моря. А нефтяная плёнка нарушает все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает, но и осевшая на дно нефть долгое время вредит всему живому.

Нарушается обмен океана с атмосферой: энергией, газами, теплом и влагой, в результате перестаёт размножаться планктон – основной продукт питания морских обитателей. В верхних 5-10 см водной толщи развивается богатейшее сообщество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь находится «питомник» молоди очень многих видов рыб и беспозвоночных животных, которые, вырастая, населяют водную толщу и дно морей и океаном. На поверхности же накапливается вещества-загрязнители, в том числе нефть и нефтепродукты. антропогенный загрязнение вода атмосферная опасность

Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, постепенна с глубиной переходящая в сферы с меньшей плотностью вещества. Включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы 50-200 км, в том числе земной коры – до 50-75 км на континентах и 5-10 км на дне океана. Верхние слои литосферы (до 2-3 км, по некоторым данным – до 8,5 км) называются литобиосферой. Что касается загрязнения литосферы, то в наибольшей степени от него также страдают почвы как верхний горизонт. В почве протекают различные физические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнений нарушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды. Главные источники загрязнения почвы следующие:

1. Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода; мусор общественных учреждений – больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др.

2. Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества.

3. Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.

4. Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.

5. Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхность почвы или поглощаемые растениями. Самоочищение почв, как правило, – медленный процесс.

Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсичные вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать нежелательные последствия. В почвах накапливаются соединения металлов, например, железа, ртути, свинца, меди и др.

Ртуть поступает в почву с пестицидами и промышленными отходами. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4-5 тыс. т. в год, а из каждой тонны добываемого свинца до 25 кг поступает в окружающую среду. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу и с выхлопными газами автомобилей. Пестициды как загрязняющий фактор. Открытие пестицидов - химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней - одно из важнейших достижений современной науки.

Однако в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйстве, медицине почти повсеместно отличается снижение из эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена. Загрязнение почвы тяжелыми металлами. Тяжелыми металлами называют цветные металлы, плотность которых больше плотности железа. К ним относятся свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Особенностью тяжелых металлов является то, что в небольших количествах почти все они необходимы для растений и живых организмов.

В организме человека тяжелые металлы участвуют в жизненно важных биохимических процессах. Однако превышение допустимого их количества приводит к серьезным заболеваниям. Тяжелые металлы накапливаются в почве и способствуют постепенному изменению ее химического состава, нарушению жизнедеятельности растений и живых организмов. Из почвы тяжелые металлы могут попасть в организм животных и людей и вызывать нежелательные последствия. Установлено, что ртуть в почву поступает с некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из строя измерительными приборами. Например, одна люминесцентная лампа содержит 80 мг ртути. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4-5 тыс. т/год.

Предельно допустимая концентрация ртути в почве составляет 2,1 мг/кг. При постоянном поступлении ртути в организм в малых количествах происходит поражение нервной системы, приводящей к легкой возбудимости и ослаблению памяти. Большую опасность для человека представляет накопление в почве кадмия. В природе кадмий находится в почве и в воде, а также в тканях растений. Всемирная организация здравоохранения рекомендовала ограничение дозы кадмия, поступающего с пищей в организм человека, до 70 мкг в сутки. Потребляя пищу, содержащую повышенные дозы кадмия, приводит к деформации скелета, снижению роста и сильным болевым ощущениям в пояснице.

Литосферная опасность – это опасное природное явления геофизического происхождения, который характеризуются внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушениями уничтожением материальных ценностей травмами и жертв среди людей. К литосферным опасностям относятся: землетрясение, оползни, сели, вулканы и т.д. Они нередко оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду.

Виды: Эндогенные процессы как источник опасности. Основными эндогенными процессами, которые влияют на хозяйственную деятельность человека и изменяют характер экосистем, являются вулканизм, землетрясения и тектонические движения. В то время как первые два проявления эндогенных процессов по своему характеру являются быстротекущими и поэтому катастрофическими, тектонические движения длятся довольно долгое время, протекают с небольшой скоростью и к их негативному воздействию можно заранее подготовиться.

Вулканическая деятельность представляет собой совокупность процессов, связанных с извержениями на земную поверхность, в гидросферу и атмосферу разнообразных твердых, жидких и газообразных продуктов магматической деятельности, происходящей в земных недрах. Вулканические процессы сопровождаются образованием характерных вулканических тел и форм рельефа, сложенных вулканическими горными породами, и экологическим воздействием на окружающую среду. Извержение вулканов порождает стихийные бедствия, грозящие гибелью всему живому.

Пеплом засыпаются города и поселки, преобразуются рельеф и гидрографическая сеть, меняются почвенный покров и растительность. К факторам вулканической деятельности, обладающим разрушительным действием и сильным экологическим воздействием на окружающую среду, относятся взрывная волна, лавовые потоки, тефра и вулканические аэрозоли, пирокластические потоки, палящие и пепловые тучи и лахары. Степень их воздействия на окружающую среду зависит от форм извержения, объема выброшенных продуктов извержения, скорости и продолжительности самого извержения. Современные вулканы подразделяют на три крупные группы: лавовые, или эффузивные, газово-взрывные (эксплозивные) и вулканы смешанного типа.

Лавовые вулканы располагаются на океанских островах и активных континентальных окраинах. Они приурочены к зонам глубинных разломов. Основными продуктами извержений являются жидкие и подвижные базальтовые лавы, в меньшей степени — рыхлая тефра и газы. Излияния происходят либо из трещин, либо из расположенных на конусовидных горах изолированных жерловин, либо через широкий трубообразный канал. В последнем случае возникают щитовые вулканы, в кратерах которых располагаются кипящие лавовые озера. Температура лавы на поверхности доходит до 1300 °С. Скорость перемещения лавовых потоков на склонах вулканов достигает 25 км/ч. Газово-взрывные вулканы извергают в огромных объемах газ, пар и вулканический пепел. Излияния лавы почти не происходит. Пластичная лава выжимается в небольших объемах из кратера и быстро застывает. Нередко лава закупоривает жерло вулкана.

Накопившаяся под пробкой газовая смесь взрывается, и над вулканом появляется туча раскаленных газово-пепловых облаков. Энергия взрыва очень велика, и часть вулканической постройки сносится. Вулканы смешанного типа характеризуются чередованием во времени извержений вязких лав, пепла и газообразных продуктов. Землетрясение Являются наиболее опасным проявлением геологических процессов. Это внезапное освобождение потенциальной энергии земных недр в виде продольных и поперечных волн. По генезису природные землетрясения подразделяются на тектонические, вулканические и экзогенные. Самыми разрушительными являются тектонические, вызываемые быстрым смещением крыльев тектонических нарушений. Сила землетрясения зависит от количества выделившейся в области очага энергии, характеризуемой магнитудой (условной энергетической характеристикой) и глубиной залегания очага.

Гравитационные процессы как источник опасности. Они выражаются в перемещении массы горных пород под действием силы тяжести из возвышенных участков рельефа в пониженные. Ввиду того что они наиболее часто проявляются на склонах, их нередко называют склоновыми процессами. Скорость и масштабы перемещения обломочного материала зависят от крутизны склона и объема подготовленного к перемещению материала. Склоновые процессы проявляются на склонах гор и возвышенностей, на бортах речных долин и на крутых берегах морей и озер.

Причиной вывода из состояния равновесия массы горных пород могут быть землетрясения, подмыв склонов при боковой эрозии, абразия, деятельность подземных вод и антропогенная деятельность. Обвалы развиваются на отвесных обрывистых или очень крутых склонах. Под действием физического выветривания на склонах закладывается все расширяющаяся система параллельных трещин. Часть пород, отделенная от коренного массива, отклоняется в сторону склона, а затем под действием силы тяжести опрокидывается на поверхность склона, распадаясь на отдельные обломки. Оползни возникают в том случае, когда склон сложен водоносными и водоупорными породами. Могут двигаться крупные блоки твердых пород (блоковые оползни) и отдельные глыбы (глыбовые оползни).

Скорость движения оползней различна. Одни за год проходят расстояние около 100 м, другие перемещаются существенно быстрее и представляют собой опасные природные явления, способные накрыть жилые здания и хозяйственные постройки и привести к человеческим жертвам. Оползни наносят значительный материальный ущерб. Они разрушают промышленные здания, жилые дома, транспортные артерии, коммуникации, погребают целые деревни, нарушают структуру сельскохозяйственных земель. Угроза образования оползней, представляющих опасность для инженерных сооружений и дорог, вызывает рост косвенных материальных издержек и требует создания дополнительных защитных сооружений. Ежегодный материальный ущерб от оползней в мире составляет несколько миллиардов долларов.



biofile.ru

Антропогенные загрязнения - это что?

Процессы глобализации и прогресса наложили неизгладимый отпечаток не только на жителей Земли, но и на всю нашу жизнь. В данной статье мы поговорим о таком понятии, как антропогенные загрязнения.

О понятии

В первую очередь обязательно надо разобраться с самим термином, чтобы без проблем понимать, о чем же идет речь. Итак, антропогенные загрязнения – это ущерб, который человек наносит природе. Это те загрязнения, которые являются следствием жизнедеятельности человека. Они бывают двух основных видов.

  1. Загрязнение среды различными веществами (мусором, отходами).
  2. Загрязнение среды различной энергией (ионизирующим излучением, магнитными полями, техникой, излучающей тепло).

О сути

Рассматриваем далее такое понятие, как антропогенные загрязнения. Это воздействие человека на биосферу (т. е. сферу жизни). Происходит это вследствие потребления людьми в процессе своей жизнедеятельности первичной биологической продукции. Последствия же антропогенного (т. е. человеческого) воздействия могут быть рассмотрены как первичные (образование мусора, отходов), так и вторичные (это синтезированные человеком вещества, которые являются чуждыми всем природным экосистемам). Рассматривая понятие антропогенного загрязнения, нельзя не рассмотреть такой термин, как антропогенная нагрузка. Это величина как прямого, так и опосредованного воздействия человека на природу в целом и на ее различные компоненты в частности. Устрашающим окажется следующий факт: ученые доказали, что примерно каждые 10-15 лет антропогенная нагрузка на биосферу неукоснительно растет.

Антропогенные источники загрязнения атмосферы

Разобравшись в понятии «антропогенные загрязнения» (это вред, который есть следствием жизнедеятельности человека, негативно влияющий на окружающую среду), стоит также выяснить, какие же есть самые основные и главные источники загрязнения атмосферы. Наибольший вред оказывают результаты сгорания различных видов топлива, в основе которых лежит нефть или различные нефтепродукты, а также уголь, газ, сланцы, торф и даже дрова. И если один человек неспособен слишком уж загрязнить воздух, то отлично это делают различные предприятия, особенно тепловые электростанции, которые выбрасывают в атмосферу максимально возможное количество различных примесей. Также довольно-таки большой вред наносит транспорт, пользующийся различными видами топлива, отходы от использования которого неизменно попадают в воздух, загрязняя его. Стоит сказать о том, что к таким веществам у живых организмов нет ни иммунитета, ни определенного защитного слоя, что порождает множество различных аллергических реакций, болезней, а в некоторых случаях даже смертей. Сельское хозяйство также наносит вред атмосфере, однако происходит это в малых количествах и регионально, и только в том случае, если грамотно не налажена переработка отходов животноводства (чаще всего это неприятные запахи, которые также негативно влияют не только на чистоту воздуха, но и на общее состояние людей). Какой можно сделать вывод по данному разделу? Так, антропогенные загрязнения – это те результаты жизнедеятельности человека, которые оказывают негативное влияние на атмосферный слой, т. е. на воздух. Максимальный урон в этом варианте наносит промышленность.

Антропогенные источники загрязнения воды

Всем, наверное, известно, что вода – это основа жизни на планете. Однако 97% такого покрова планеты – это воды Мирового океана. И только остальное – это пресная вода. Рассматривая это, стоит сказать, что из них человеку для использования доступно лишь 7%, все остальное – это ледники или подземные воды. И зная все, человечество все же умудряется наносить урон и этому, такому важному элементу покрова Земли. Водная среда все чаще используется в качестве места сброса различных отходов. Нередко страны, которые имеют непосредственный выход к морю, захороняют там отходы промышленности, различный бытовой мусор, более того – химические и радиоактивные вещества. Что такое антропогенные загрязнения? Это («Аватария») ответ на вопрос, почему возникают всевозможные современные болезни, которые сегодня приобретает человек. Это те отходы, которые, проникая в воду, изменяют ее, а затем попадают в человеческий организм и постепенно разрушают его.

Изменения воды

Стоит сказать о том, что вследствие антропогенных загрязнений вода может подвергаться первичным, вторичным и третичным изменениям.

  1. Первичные. Возникают при прямом воздействии на воду загрязняющих веществ.
  2. Вторичные. Возникают в результате взаимодействия между собой химических веществ.
  3. Третичные. Изменения, причинами которых являются первых два вида.

Основные загрязнители вод

Итак, что же такое антропогенные загрязнения? Это («Аватария» - игра, задающая этот же вопрос своим игрокам) загрязнения вод, которые происходят по вине человека. Стоит также рассмотреть, какие же на сегодня существуют основные антропогенные загрязнители воды? Так, в первую очередь это кислотные и щелочные дожди, которые сделали мертвыми не один пресный водоем. Также это вредные частицы, которые оседают в воде из атмосферы, загрязняя ее таким образом. Наносят урон также различные сточные воды: как бытовые, так и промышленные. Особую опасность не только для почвы, но и для воды представляют различные захоронения производственных отходов.

Антропогенное загрязнение почвы

Рассматриваем далее тему «Антропогенные загрязнения». Это («Аватария») ответ на многочисленные вопросы о различных заболеваниях людей. Неудивительно, ведь человек умудряется загрязнять не только воздух и воду, но также и почву, из которой потом получает различные продукты питания. Стоит сказать о том, что постоянное загрязнение почвенных покровов Земли неукоснительно приводит к их вырождению. Почвы постепенно отказываются плодоносить и давать урожай, они уже не могут самоочищаться (слишком большая нагрузка) и постоянно деградируют. В результате загрязнений постепенно изменяется химический состав почвы, температура и влажность, также нарушается режим аэрации.

Основные загрязнители почвы

Разбираемся далее в вопросе «антропогенные загрязнения – это что такое?». Итак, стоит также рассмотреть, что же является основной причиной загрязнения почвы. Так, можно выделить несколько следующих пунктов:

  • кислотные дожди, которые неукоснительно приводят к засолению почвы;
  • промышленные стоки и отходы, которые попадают в землю;
  • отходы отраслей промышленности: пищевой, легкой, деревообрабатывающей и т. д.;
  • урбанизированные территории загрязняются промышленными отходами, ядохимикатами, различными органическими веществами.

Стоит сказать о том, что это далеко не весь, однако основной перечень тех веществ, которыми загрязняется почва вследствие антропогенного воздействия.

Простые выводы

Итак, небольшой вывод. Что же такое антропогенное загрязнение окружающей среды? Это влияние на все, что окружает человека, вследствие его же жизнедеятельности. Это те негативные изменения, которые претерпевают вода, почва и воздух благодаря человеку (которыми потом же сам он и пользуется). И поэтому сам собой напрашивается следующий вывод: антропогенные загрязнения – это ответ на все современные новые заболевания, которые подстерегают нас. И чем раньше человечество это поймет, тем дольше оно сохранит свое здоровье и, возможно, даже нормальную жизнь.

fb.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о