Загрязнение окружающей среды: виды, источники, проблемы
Опубликовано: 23.11.2018Обновлено: 23.11.2018
С младших классов нас учат, что человек и природа едины, что нельзя отделить одно от другого. Мы познаем развитие нашей планеты, особенности ее строения и устройства. Эти сферы влияют на наше благополучие: атмосфера, почва, вода Земли — это, пожалуй, самые главные составляющие нормальной жизни человека. Но почему тогда каждый год загрязнение окружающей среды идет все дальше и выходит на все большие масштабы? Давайте рассмотрим основные проблемы окружающей среды.
Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера — это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.
Загрязнение Земли. Ну, и что?
Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой
экологической катастрофе.
Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с
глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за
утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих
видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу углекислого газа в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к
осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже
вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду
в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные
экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли
это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять — давайте разбираться.
Виды и основные источники загрязнения окружающей среды
Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:
- биологическое;
- химическое
- физическое;
- механическое.
В первом случае загрязнители окружающей среды — это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.
Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.
Загрязнение воды
Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды.
Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.
В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков — веществ, чуждых организму человека или
животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже
летальному исходу всех участников цепи. Конечно, вредные
вещества содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека,
но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.
С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.
Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.
Загрязнение почвы
Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды,
которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей.
Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального
круговорота воды.
Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.
Загрязнение почвы — это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:
- жилые дома;
- промышленные предприятия;
- транспорт;
- сельское хозяйство;
- атомная энергетика.
В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.
Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений,
влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному
загрязнению почвы.
Транспортные выбросы оксида азота, углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки — попадают в организм человека через продукты питания. Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.
Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.
Загрязнение атмосферы
Атмосфера в виде газообразной оболочки Земли имеет большую ценность, поскольку защищает планету от космической радиации, воздействует на рельеф, определяет климат Земли и ее тепловой фон. Нельзя сказать, что состав атмосферы был однородным и только с появлением человека начал меняться. Но именно после начала активной деятельности людей неоднородный состав «обогатился» опасными примесями.
Основными загрязнителями в данном случае выступают химические заводы, топливно-энергетический комплекс, сельское хозяйство и автомобили. Они приводят к появлению в составе воздуха меди, ртути, свинца и других металлов. Разумеется, в промышленных зонах загрязнение воздуха чувствуется больше всего.
Теплоэлектростанции несут в наши дома свет и тепло, однако, параллельно они выбрасывают огромное количество углекислого газа, пыль и сажу в атмосферу. Причиной кислотных дождей являются отходы, выбрасываемые с химических заводов, например, оксид серы или азота. Эти оксиды могут вступать в реакцию с другими элементами биосферы, что способствует появлению более губительных соединений.
Современные автомобили достаточно хороши по дизайну и техническим характеристикам, но проблему с выбросом токсинов от выхлопа в атмосферу решить до сих пор не удалось. Зола и
продукты переработки топлива не только портят атмосферу городов, но и оседают на почве и приводят к ее негодности.
Во многих индустриальных и промышленных районах использование бризера стало неотъемлемой частью жизни именно по причине загрязнения окружающей среды заводами и транспортом. Поэтому, если Вы обеспокоены состоянием воздуха в своей квартире, с помощью бризера Вы сможете создать здоровый микроклимат дома, что, к сожалению, не отменяет планерных проблем загрязнения окружающей среды, но хотя бы позволяет защитить себя и близких.
Как сохранить природную чистоту и предотвратить загрязнение природы?
Безусловно, принимать меры по сохранению и очистке почвы, воздуха и воды необходимо в кратчайшие сроки. Решение мировых экологических проблем многие ученые видят именно на законодательном уровне. Какие же именно методы можно и нужно использовать? В первую очередь это правильная эксплуатация природных ресурсов. Если мы научимся верно использовать то, что дано природой, нам удастся сохранить и приумножить ее богатства не на одно поколение.
Создание новейших очистных сооружений и внедрение их на всех заводах любого типа уменьшит выбросы мусора и
химических реагентов в воздух, почву и воду.
Слежение за нормами и их нарушениями в области охраны природы на
законодательном уровне помогут человеку понять ответственность за использование природных ресурсов в своей
деятельности. Раздельный выброс бытового мусора и его правильная утилизация, введение новых технологий для очистки
отходов заводских предприятий, отказ от синтетических удобрений и замена их на органические (например, компост)
благостно скажутся на взаимодействии человека и природы.
Если люди объединятся и займутся очисткой хотя бы местных водоемов, пляжей, посадкой новых лесополос, то помимо заботы об окружающей среде у человека появится возможность для сплочения перед общей угрозой природной катастрофы и загрязнение биосферы удастся приостановить.
Подводя итог, можно сказать: бережное отношение к природе — это не просто слова, а именно необходимость. Любите себя и своих близких — заботясь об окружающей среде, мы заботимся о себе и своем потомстве.
Чистой Вам окружающей среды и светлого будущего!
14.
Естественные источники загрязнения атмосферы.Естественное загрязнение вызвано природными процессами. Это вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, дым от лесных пожаров.
Когда происходят извержения, расплавленная порода, или магма, из глубины Земли поднимается к поверхности и либо с гигантской силой выбрасывается, либо вытекает через отверстие вместе с обломками скал и выделением газа. При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, так как в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Температура их, в том числе паров и газов, такова, что они сжигают все на своем пути.
Природный
процесс горения. Природный
процесс горения может отрицательно
сказаться на климате Земли. Под действием
солнечного света в присутствие кислорода
органические соединения воспламеняются
и горят. Продуктами их горения являются
углекислый газ и вода. Т. к. углекислый
газ является главной причиной усиления
парникового эффекта, пожары являются
одним из природных загрязнителей
атмосферы, несмотря на то, что они также
наносят не меньший ущерб человеку.
Из-за
недостаточных противопожарных мер леса
страдают от пожаров, наносит ущерб лесам
и загрязнение атмосферы. Причиняемый
урон и вымирание лесов ведут к эрозии
почвы, сокращению разнообразия
растительного и животного мира, деградации
бассейнов рек. Уменьшается число деревьев
поглощающих двуокись углерода.
Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры — смерчи и ураганы — поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они не держатся долго в воздухе. При сильных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 млн. т пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи; провоцируют их интенсивная распашка, выпас скота, сведение лесов и кустарников. Наиболее часты пыльные бури в степных, полупустынных и пустынных районах. В России катастрофические пыльные бури наблюдались в 1928-м, 1960-м, 1969-м, гг.
Вихри. Выгнутые
в изогнутую трубку вихри, в диаметре
100-500м, проносящиеся над морем смерчи,
а над сушей – тромбы (в Северной Америке
– торнадо), возникают перед грозовым
облаком в виде расширяющихся кверху и
книзу тёмных столбов между облаком и
землёй или поверхностью воды.
Скорость
их перемещения доходит до 30-40км/ч, иногда
– до 150км/ч. Внутри вихря давление очень
низкое, потому он всасывает в себя всё
попадающееся на пути: деревья, линии
электропередач, транспортные средства
засасываются вместе с песком, травой и
водой – тем самым, загрязняя атмосферу
взвешенными частицами.
Из космоса. За год Земля принимает 19000 малюсеньких тел массой до 1кг, 4100 малых метеоритов – более 1кг и приблизительно 830 – более 10кг. Всего 9% массы всех метеоритов, ворвавшихся в атмосферу Земли, доходят до её поверхности. Остальные сгорают в слоях атмосферы, оставляя в ней оксиды металлов (в основном железа).
Предельно
допустимые выбросы (ПДВ, г/с) – это
максимально кол-во загрязняющих веществ,
которое в единицу времени разрешается
выбрасывать предприятию в атмосферу,
не вызывая при этом превышения в них
ПДК загрязн-х веществ и неблагоприятных
экологических последствий. Норматив
проектов ПДВ устанавливается для
стационарных источников загрязнения
атмосферного воздуха.
Проекты ПДВ
разрабатываются с учетом технических
нормативов выбросов и фонового загрязнения
атмосферного воздуха, при условии не
превышения данным источником гигиенических
и экологических нормативов качества
атмосферного воздуха, предельно
допустимых (критических) нагрузок на
экологические системы и других
экологических нормативов.
Проект ПДВ является необходимым для промышленных предприятий, располагающих стационарными источниками загрязнения атмосферного воздуха. Проекты нормативов пдв разрабатывается во исполнение Закона РФ «Об охране атмосферного воздуха», Федерального закона «Об охране окружающей среды», Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий СН-244, ГОСТом 17.2.3.02-78 и другими нормативно-правовыми и методическими документами.
Основной
задачей проекта пдв является разработка
комплекса мероприятий по защите
атмосферного воздуха. Целью разработки
проектов пдв является снижение приземных
концентраций загрязняющих веществ в
зоне проживания людей до величин,
допустимых по санитарным нормам.
В качестве исходных данных используются результаты инвентаризации источников выбросов.
ПДС (Предельно допустимые сбросы, г/с) – это максимально кол-во загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается сбрасывать предприятию в водоём, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязн-х веществ и неблагоприятных экологических последствий.
Разработка ПДС необходима в следующих случаях:
• получение лицензии на водопользование
• организации государственного надзора за эксплуатацией и охраной объекта водопользования
• определение величины платежа за пользование объектом водопользования
• наложение штрафных санкций и предъявления исков за нарушение законодательства
• анализ существующих водозащитных мероприятий и их эффективность
Загрязнение
Загрязнение – это попадание вредных веществ в окружающую среду. Эти вредные вещества называются загрязняющими веществами.
Загрязнители могут быть естественными, такими как вулканический пепел. Они также могут быть созданы в результате деятельности человека, например, с мусором или стоками, производимыми фабриками. Загрязняющие вещества ухудшают качество воздуха, воды и земли.
Многие полезные для людей вещи производят загрязнение. Автомобили выбрасывают загрязняющие вещества из выхлопных труб. Сжигание угля для выработки электроэнергии загрязняет воздух. Промышленность и дома производят мусор и сточные воды, которые могут загрязнять землю и воду. Пестициды — химические яды, используемые для уничтожения сорняков и насекомых, — просачиваются в водоемы и наносят вред дикой природе.
Все живые существа — от одноклеточных микробов до синих китов — зависят от снабжения Земли воздухом и водой. Когда эти ресурсы загрязнены, все формы жизни находятся под угрозой.
Загрязнение — глобальная проблема. Хотя городские районы обычно более загрязнены, чем сельская местность, загрязнение может распространяться на отдаленные места, где не живут люди.
Например, пестициды и другие химические вещества были обнаружены в антарктическом ледяном щите. Посреди северной части Тихого океана огромное скопление микроскопических частиц пластика образует так называемое Большое тихоокеанское мусорное пятно.
Воздушные и водные потоки загрязняют окружающую среду. Океанские течения и мигрирующие рыбы разносят морские загрязнители повсюду. Ветер может поднять радиоактивный материал, случайно выброшенный из ядерного реактора, и разбросать его по миру. Дым с завода в одной стране попадает в другую страну.
В прошлом посетители национального парка Биг-Бенд в американском штате Техас могли видеть 290 километров (180 миль) обширного ландшафта. Теперь угольные электростанции в Техасе и соседнем штате Чиуауа в Мексике выбрасывают в воздух столько загрязнений, что посетители Биг-Бенд иногда могут видеть только 50 километров (30 миль).
Существует три основных типа загрязнения: загрязнение воздуха, загрязнение воды и загрязнение земли.
Загрязнение воздуха
Иногда видно загрязнение воздуха. Например, человек может видеть темный дым, вырывающийся из выхлопных труб больших грузовиков или заводов. Однако чаще загрязнение воздуха остается невидимым.
Загрязненный воздух может быть опасен, даже если загрязнители невидимы. Это может вызвать у людей жжение в глазах и затруднение дыхания. Это также может увеличить риск рака легких.
Иногда загрязнение воздуха убивает быстро. В 1984 году в результате аварии на заводе по производству пестицидов в Бхопале, Индия, в воздух был выпущен смертельный газ. По меньшей мере 8000 человек погибли в течение нескольких дней. Еще сотни тысяч получили необратимые ранения.
Стихийные бедствия также могут привести к быстрому увеличению загрязнения воздуха. Когда вулканы извергаются, они выбрасывают в атмосферу вулканический пепел и газы. Вулканический пепел может обесцвечивать небо на месяцы. После извержения индонезийского вулкана Кракатау в 1883 году небо по всему миру заволокло пеплом.
Из-за более тусклого неба собирали меньше урожая даже в Европе и Северной Америке. В течение многих лет метеорологи отслеживали то, что было известно как «экваториальный поток дыма». На самом деле, этот поток дыма был струйным потоком, ветром высоко в земной атмосфере, который был виден из-за загрязнения воздуха Кракатау.
Вулканические газы, такие как двуокись серы, могут убить близлежащих жителей и сделать почву неплодородной на долгие годы. Известное извержение вулкана Везувий в Италии произошло в 79 году, в результате чего погибли сотни жителей близлежащих городов Помпеи и Геркуланум. Большинство жертв Везувия не были убиты лавой или оползнями, вызванными извержением. Они были задушены или задохнулись смертоносными вулканическими газами.
В 1986 году над озером Ньос в Камеруне образовалось токсичное облако. Озеро Ниос находится в кратере вулкана. Хотя вулкан не извергался, он выбросил вулканические газы в озеро. Нагретые газы прошли через воду озера и собрались в виде облака, которое спустилось со склонов вулкана в близлежащие долины.
Когда ядовитое облако перемещалось по ландшафту, оно убивало птиц и другие организмы в их естественной среде обитания. Это загрязнение воздуха также убило тысячи голов крупного рогатого скота и до 1700 человек.
Однако в большинстве случаев загрязнение воздуха не является естественным. Это происходит от сжигания ископаемого топлива — угля, нефти и природного газа. При сжигании бензина для питания легковых и грузовых автомобилей выделяется угарный газ — бесцветный газ без запаха. Газ вреден в высоких концентрациях или количествах. Городской транспорт производит высококонцентрированный угарный газ.
Автомобили и заводы производят другие распространенные загрязняющие вещества, включая оксид азота, диоксид серы и углеводороды. Эти химические вещества вступают в реакцию с солнечным светом, образуя смог, густой туман или дымку загрязнения воздуха. Смог в Линьфэне, Китай, такой густой, что люди редко видят солнце. Смог может быть коричневым или серовато-голубым, в зависимости от того, какие загрязняющие вещества в нем находятся.
Смог затрудняет дыхание, особенно у детей и пожилых людей. Некоторые города, страдающие от сильного смога, выпускают предупреждения о загрязнении воздуха. Правительство Гонконга, например, предупредит людей, чтобы они не выходили на улицу и не занимались тяжелой физической деятельностью (например, бегом или плаванием), когда смог очень густой.
Когда загрязнители воздуха, такие как оксид азота и диоксид серы, смешиваются с влагой, они превращаются в кислоты. Затем они падают обратно на землю в виде кислотных дождей. Ветер часто переносит кислотные дожди далеко от источника загрязнения. Загрязняющие вещества, производимые заводами и электростанциями в Испании, могут выпадать в виде кислотных дождей в Норвегии.
Кислотный дождь может убить все деревья в лесу. Он также может опустошать озера, ручьи и другие водные пути. Когда озера становятся кислыми, рыба не может выжить. В Швеции из-за кислотных дождей образовались тысячи «мертвых озер», в которых больше не живет рыба.
Кислотные дожди также точат мрамор и другие виды камня. Он стер слова на надгробиях и повредил многие исторические здания и памятники. Тадж-Махал в Агре, Индия, когда-то сиял белизной. Годы воздействия кислотных дождей сделали его бледным.
Правительства пытались предотвратить кислотные дожди, ограничив количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в воздух. В Европе и Северной Америке они добились определенного успеха, но кислотные дожди остаются серьезной проблемой в развивающихся странах, особенно в Азии.
Еще одним источником загрязнения воздуха являются парниковые газы. Парниковые газы, такие как двуокись углерода и метан, естественным образом присутствуют в атмосфере. На самом деле они необходимы для жизни на Земле. Они поглощают отраженный от Земли солнечный свет, не давая ему уйти в космос. Удерживая тепло в атмосфере, они поддерживают температуру Земли достаточной для жизни людей. Это называется парниковым эффектом.
Но деятельность человека, такая как сжигание ископаемого топлива и уничтожение лесов, увеличила количество парниковых газов в атмосфере.
Это усилило парниковый эффект, и средние температуры по всему миру растут. Десятилетие, начавшееся в 2000 году, было самым теплым за всю историю наблюдений. Это повышение средних мировых температур, частично вызванное деятельностью человека, называется глобальным потеплением.
Глобальное потепление вызывает таяние ледяных щитов и ледников. Таяние льда вызывает повышение уровня моря со скоростью два миллиметра (0,09дюймов) в год. Повышение уровня моря в конечном итоге затопит низменные прибрежные районы. Это изменение климата угрожает целым народам, например Мальдивским островам.
Глобальное потепление также способствует закислению океана. Закисление океана — это процесс поглощения океанскими водами большего количества углекислого газа из атмосферы. Меньшее количество организмов может выжить в более теплых и менее соленых водах. Пищевая сеть океана находится под угрозой, поскольку растения и животные, такие как кораллы, не могут приспособиться к более кислой среде океана.
Ученые предсказали, что глобальное потепление приведет к увеличению количества сильных штормов. Это также вызовет новые засухи в одних регионах и новые наводнения в других.
Изменение средних температур уже привело к сокращению некоторых мест обитания, регионов естественного обитания растений и животных. Белые медведи охотятся на тюленей со льда в Арктике. Таяние льдов вынуждает белых медведей путешествовать дальше в поисках пищи, и их численность сокращается.
Люди и правительства могут быстро и эффективно реагировать на снижение загрязнения воздуха. Химические вещества, называемые хлорфторуглеродами (ХФУ), представляют собой опасную форму загрязнения воздуха, над сокращением которой правительства работали в 19-м веке.80-х и 1990-х годов. ХФУ содержатся в газах, охлаждающих холодильники, в продуктах из пенопласта и в аэрозольных баллончиках.
ХФУ наносят ущерб озоновому слою, области верхних слоев атмосферы Земли. Озоновый слой защищает Землю, поглощая большую часть вредного солнечного ультрафиолетового излучения.
Когда люди подвергаются большему воздействию ультрафиолетового излучения, у них больше шансов заболеть раком кожи, заболеваниями глаз и другими заболеваниями.
В 1980-х годах ученые заметили, что озоновый слой над Антарктидой истончается. Его часто называют «озоновой дырой». Никто не живет постоянно в Антарктиде. Но Австралия, где проживает более 22 миллионов человек, находится на краю пропасти. В 19В 90-х годах правительство Австралии предприняло попытку предупредить людей об опасности слишком большого количества солнца. Многие страны, в том числе США, в настоящее время строго ограничивают производство ХФУ.
Загрязнение воды
Некоторая загрязненная вода выглядит мутной, плохо пахнет и в ней плавает мусор. Некоторая загрязненная вода выглядит чистой, но наполнена вредными химическими веществами, которые вы не видите и не чувствуете запаха.
Загрязненная вода небезопасна для питья и купания. Некоторые люди, которые пьют загрязненную воду, подвергаются воздействию опасных химических веществ, от которых спустя годы они могут заболеть.
Другие потребляют бактерии и другие крошечные водные организмы, вызывающие болезни. По оценкам ООН, 4000 детей ежедневно умирают из-за употребления грязной воды.
Иногда загрязненная вода косвенно вредит людям. Они заболевают, потому что рыбу, которая живет в загрязненной воде, небезопасно есть. В их плоти слишком много загрязняющих веществ.
Имеются природные источники загрязнения воды. Например, нефть и природный газ могут просачиваться в океаны и озера из естественных подземных источников. Эти участки называются выходами нефти. Крупнейшим в мире выходом нефти является канал Coal Oil Point, расположенный у побережья американского штата Калифорния. Просачивание угольной нефти выбрасывает столько нефти, что смоляные шарики вымываются на близлежащие пляжи. Смоляные шарики — это маленькие липкие частицы загрязнений, которые со временем разлагаются в океане.
Деятельность человека также способствует загрязнению воды. Химикаты и масла с заводов иногда сбрасываются или просачиваются в водоемы.
Эти химические вещества называются стоком. Химические вещества в стоке могут создать токсичную среду для водных организмов. Сток также может помочь создать благоприятную среду для цианобактерий, также называемых сине-зелеными водорослями. Цианобактерии быстро размножаются, вызывая вредоносное цветение водорослей (ВЦВ). Вредоносное цветение водорослей не позволяет таким организмам, как растения и рыба, жить в океане. Они связаны с «мертвыми зонами» в озерах и реках мира, местами, где мало жизни существует под поверхностными водами.
Добыча полезных ископаемых и бурение также могут способствовать загрязнению воды. Кислотный дренаж шахт (AMD) является основным источником загрязнения рек и ручьев вблизи угольных шахт. Кислота помогает шахтерам извлекать уголь из окружающих пород. Кислота смывается в ручьи и реки, где вступает в реакцию с камнями и песком. Он выделяет химическую серу из камней и песка, создавая реку, богатую серной кислотой. Серная кислота токсична для растений, рыб и других водных организмов.
Серная кислота также токсична для людей, что делает реки, загрязненные АМД, опасными источниками воды для питья и гигиены.
Разливы нефти — еще один источник загрязнения воды. В апреле 2010 года в Мексиканском заливе взорвалась нефтяная платформа Deepwater Horizon, в результате чего нефть хлынула со дна океана. В последующие месяцы сотни миллионов галлонов нефти вылились в воды залива. В результате разлива образовались большие шлейфы нефти под водой и нефтяное пятно на поверхности площадью 24 000 квадратных километров (9 100 квадратных миль). Нефтяное пятно покрыло водно-болотные угодья в американских штатах Луизиана и Миссисипи, убивая болотные растения и водные организмы, такие как крабы и рыбы. Птицы, такие как пеликаны, покрылись нефтью и не могли летать или получать пищу. В результате разлива нефти на платформе Deepwater Horizon погибло более двух миллионов животных.
Захороненные химические отходы также могут загрязнять воду. Многие годы люди утилизировали химические отходы небрежно, не осознавая их опасности.
В 1970-х годах люди, живущие в районе канала Любви в Ниагара-Фолс, штат Нью-Йорк, страдали от чрезвычайно высокого уровня рака и врожденных дефектов. Было обнаружено, что свалка химических отходов отравила воду в этом районе. В 1978 году 800 семей, живших в Канале Любви, были вынуждены покинуть свои дома.
При неправильной утилизации радиоактивные отходы атомных электростанций могут попасть в окружающую среду. Радиоактивные отходы могут нанести вред живым существам и загрязнить воду.
Сточные воды, не прошедшие надлежащую очистку, являются распространенным источником загрязнения воды. Многие города по всему миру имеют плохие канализационные системы и очистные сооружения. В Дели, столице Индии, проживает более 21 миллиона человек. Более половины сточных вод и других отходов, образующихся в городе, сбрасываются в реку Ямуна. Это загрязнение делает реку опасной для использования в качестве источника воды для питья или гигиены. Это также сокращает промысел реки, что приводит к уменьшению количества продовольствия для местного населения.
Основным источником загрязнения воды являются удобрения, используемые в сельском хозяйстве. Удобрение — это материал, добавляемый в почву, чтобы растения росли больше и быстрее. Удобрения обычно содержат большое количество элементов азота и фосфора, которые помогают растениям расти. Дождевая вода смывает удобрения в ручьи и озера. Там азот и фосфор заставляют цианобактерии образовывать вредоносное цветение водорослей.
Дождь смывает другие загрязняющие вещества в ручьи и озера. Он собирает отходы животных с животноводческих ферм. Машины капают масло на улицу, а дождь уносит его в ливневые стоки, которые ведут в водные пути, такие как реки и моря. Дождь иногда смывает химические пестициды с растений в ручьи. Пестициды также могут просачиваться в грунтовые воды, подземные воды.
Тепло может загрязнить воду. Электростанции, например, производят огромное количество тепла. Электростанции часто располагаются на реках, поэтому они могут использовать воду в качестве теплоносителя.
Прохладная вода циркулирует по растению, поглощая тепло. Затем нагретая вода возвращается в реку. Водные существа чувствительны к изменениям температуры. Некоторые рыбы, например, могут жить только в холодной воде. Более теплые температуры рек препятствуют вылуплению рыбьей икры. Более теплая речная вода также способствует вредоносному цветению водорослей.
Еще одним видом загрязнения воды является простой мусор. В реке Цитарум в Индонезии, например, плавает столько мусора, что воды не видно. Плавающий мусор затрудняет ловлю рыбы в реке. Водные животные, такие как рыбы и черепахи, принимают мусор, такой как пластиковые пакеты, за еду. Пластиковые пакеты и шпагат могут убить многих обитателей океана. Химические загрязнители в мусоре также могут загрязнять воду, делая ее токсичной для рыб и людей, которые используют реку в качестве источника питьевой воды. Рыба, пойманная в загрязненной реке, часто имеет высокий уровень химических токсинов в мясе. Люди поглощают эти токсины, когда едят рыбу.
Мусор также загрязняет океан. Многие пластиковые бутылки и другой мусор выбрасывают за борт с лодок. Ветер сдувает мусор в море. Океанские течения переносят пластмассу и другой плавающий мусор в определенные места на земном шаре, откуда он не может уйти. Самая большая из этих областей, называемая Большим тихоокеанским мусорным пятном, находится в отдаленной части Тихого океана. По некоторым оценкам, это мусорное пятно размером с Техас. Мусор представляет угрозу для рыб и морских птиц, которые принимают пластик за еду. Многие пластмассы покрыты химическими загрязнителями.
Загрязнение земли
Многие из тех же загрязняющих веществ, которые загрязняют воду, также наносят вред земле. Горнодобывающая промышленность иногда оставляет почву загрязненной опасными химическими веществами.
Пестициды и удобрения с сельскохозяйственных полей разносятся ветром. Они могут нанести вред растениям, животным, а иногда и людям. Некоторые фрукты и овощи поглощают пестициды, которые помогают им расти.
Когда люди потребляют фрукты и овощи, пестициды попадают в их организм. Некоторые пестициды могут вызывать рак и другие заболевания.
Пестицид под названием ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) когда-то широко использовался для уничтожения насекомых, особенно комаров. Во многих частях мира комары переносят болезнь под названием малярия, от которой ежегодно умирает миллион человек. Швейцарский химик Пауль Герман Мюллер был удостоен Нобелевской премии за понимание того, как ДДТ может бороться с насекомыми и другими вредителями. ДДТ отвечает за сокращение малярии в таких местах, как Тайвань и Шри-Ланка.
В 1962 году американский биолог Рэйчел Карсон написала книгу под названием Тихая весна , в котором обсуждалась опасность ДДТ. Она утверждала, что это может способствовать развитию рака у людей. Она также объяснила, как уничтожались птичьи яйца, из-за чего количество белоголовых орланов, бурых пеликанов и скоп сократилось. В 1972 году США запретили использование ДДТ. Многие другие страны также запретили его.
Но ДДТ не исчез полностью. Сегодня многие правительства поддерживают использование ДДТ, поскольку он остается наиболее эффективным средством борьбы с малярией.
Мусор – еще одна форма загрязнения земли. Бумага, консервные банки, стеклянные банки, пластмассовые изделия, списанные автомобили и бытовая техника портят ландшафт по всему миру. Мусор мешает растениям и другим производителям в пищевой цепи создавать питательные вещества. Животные могут умереть, если по ошибке съедят пластик.
Мусор часто содержит опасные загрязнители, такие как масла, химикаты и чернила. Эти загрязняющие вещества могут проникать в почву и наносить вред растениям, животным и людям.
Неэффективные системы сбора мусора способствуют загрязнению земель. Часто мусор собирают и вывозят на свалку или свалку. Мусор закапывают на свалки. Иногда общины производят так много мусора, что их свалки переполняются. Им негде сбросить мусор.
Огромная свалка возле Кесон-Сити, Филиппины, стала местом трагедии, связанной с загрязнением земель в 2000 году.
Сотни людей жили на склонах свалки в Кесон-Сити. Эти люди зарабатывали на жизнь переработкой и продажей вещей, найденных на свалке. Однако полигон не был безопасным. Проливные дожди вызвали оползень, в результате которого погибло 218 человек.
Иногда свалки не полностью изолированы от земли вокруг них. Загрязняющие вещества со свалки просачиваются в землю, в которой они захоронены. Растения, которые растут в земле, могут быть заражены, и травоядные, которые едят растения, также заражаются. Как и хищники, пожирающие травоядных. Этот процесс, при котором химическое вещество накапливается на каждом уровне пищевой сети, называется биоаккумуляцией.
Загрязняющие вещества, просачивающиеся со свалок, также попадают в местные подземные воды. Там водная пищевая сеть (от микроскопических водорослей до рыб и хищников, таких как акулы или орлы) может страдать от биоаккумуляции токсичных химических веществ.
В некоторых общинах нет надлежащих систем сбора мусора, и мусор выстраивается вдоль дорог.
В других местах мусор выбрасывается на пляжи. Пляж Камило в американском штате Гавайи завален пластиковыми пакетами и бутылками, принесенными приливом. Мусор опасен для жизни в океане и снижает экономическую активность в этом районе. Туризм — крупнейшая отрасль на Гавайях. Загрязненные пляжи отпугивают туристов от инвестиций в отели, рестораны и развлекательные мероприятия в этом районе.
Некоторые города сжигают или сжигают свой мусор. Сжигание мусора избавляет от него, но может выделять в воздух опасные тяжелые металлы и химические вещества. Таким образом, хотя мусоросжигательные заводы могут решить проблему загрязнения земли, они иногда усугубляют проблему загрязнения воздуха.
Снижение уровня загрязнения
Во всем мире люди и правительства прилагают усилия для борьбы с загрязнением. Например, переработка становится все более распространенной. При переработке мусор перерабатывается, чтобы его полезные материалы можно было использовать снова. Стекло, алюминиевые банки и многие виды пластика можно расплавить и использовать повторно.
Бумагу можно сломать и превратить в новую бумагу.
Переработка уменьшает количество мусора, попадающего на свалки, мусоросжигательные заводы и водоемы. Австрия и Швейцария имеют самые высокие показатели утилизации. Эти страны перерабатывают от 50 до 60 процентов своего мусора. Соединенные Штаты перерабатывают около 30 процентов своего мусора.
Правительства могут бороться с загрязнением, принимая законы, ограничивающие количество и типы химических заводов и сельскохозяйственных предприятий, которые разрешено использовать. Дым от угольных электростанций можно фильтровать. Люди и предприятия, которые незаконно сбрасывают загрязняющие вещества в землю, воду и воздух, могут быть оштрафованы на миллионы долларов. Некоторые государственные программы, такие как программа Superfund в Соединенных Штатах, могут заставить загрязнителей очистить загрязненные ими участки.
Международные соглашения также могут уменьшить загрязнение. Киотский протокол, соглашение ООН об ограничении выбросов парниковых газов, подписала 191 страна.
США, второй по величине производитель парниковых газов в мире, не подписали соглашение. Другие страны, такие как Китай, крупнейший в мире производитель парниковых газов, не достигли своих целей.
Тем не менее, многое удалось сделать. В 1969 году река Кайахога в американском штате Огайо была настолько забита нефтью и мусором, что загорелась. Пожар способствовал принятию Закона о чистой воде 19 года.72. Этот закон ограничивал выброс загрязнителей в воду и устанавливал стандарты чистоты воды. Сегодня река Кайахога намного чище. Рыбы вернулись в районы реки, где они когда-то не могли выжить.
Но в то время как одни реки становятся чище, другие становятся все более загрязненными. По мере того как страны во всем мире становятся богаче, некоторые формы загрязнения увеличиваются. Странам с развивающейся экономикой обычно требуется больше электростанций, которые производят больше загрязняющих веществ.
Уменьшение загрязнения требует экологического, политического и экономического лидерства.
Развитые страны должны работать над сокращением и переработкой своих материалов, в то время как развивающиеся страны должны работать над укреплением своей экономики, не разрушая окружающую среду. Развитые и развивающиеся страны должны работать вместе для достижения общей цели защиты окружающей среды для будущего использования.
Краткий факт
Как долго это длится?
Различные материалы разлагаются с разной скоростью. Сколько времени требуется, чтобы эти распространенные виды мусора разлагались?
Краткий факт
Загрязнение воздуха в помещении
Воздух в вашем доме может быть загрязнен. Средства для очистки воздуха и ковров, спреи от насекомых и сигареты — все это источники загрязнения воздуха в помещении.
Краткий факт
Световое загрязнение
Световое загрязнение — это избыточное количество света в ночном небе. Световое загрязнение, также называемое фотозагрязнением, почти всегда встречается в городских районах.
Световое загрязнение может разрушить экосистемы, сбивая с толку различие между днем и ночью. Ночные животные, те, которые активны ночью, могут выходить на улицу в течение дня, в то время как дневные животные, которые активны в дневное время, могут оставаться активными и ночью. Режимы кормления и сна могут быть спутаны. Световое загрязнение также указывает на избыточное использование энергии.
Движение темного неба — это кампания людей, направленная на уменьшение светового загрязнения. Это уменьшит потребление энергии, позволит экосистемам функционировать более нормально и позволит ученым и астрономам наблюдать за атмосферой.
Краткий факт
Шумовое загрязнение
Шумовое загрязнение — это постоянное присутствие в районе громких, раздражающих шумов. Обычно шумовое загрязнение вызвано строительством или близлежащими транспортными объектами, такими как аэропорты.
Шумовое загрязнение неприятно и может быть опасным. Некоторые певчие птицы, например малиновки, не могут общаться или находить пищу в условиях сильного шумового загрязнения.
Звуковые волны, создаваемые некоторыми шумовыми загрязнителями, могут нарушить работу гидролокатора, используемого морскими животными для общения или поиска пищи.
Веб-сайт
Экологический детский клуб EPA: SafewaterEPA: Предотвращение загрязнения
Ссылка
National Geographic Environment: Загрязнение воды — это растущий глобальный кризис. Вот что вам нужно знать. National Geographic Environment: объяснение загрязнения морской среды National Geographic Environment: объяснение загрязнения воздуха
Исследование показывает, что естественные источники загрязнения воздуха превышают нормы качества воздуха во многих регионах | Новости Массачусетского технологического института
Наряду с изменением климата загрязнение воздуха является одной из самых больших экологических угроз для здоровья человека. Крошечные частицы, известные как твердые частицы или PM2,5 (названные в честь их диаметра всего 2,5 микрометра или меньше), являются особенно опасным типом загрязняющих веществ.
Эти частицы образуются из различных источников, включая лесные пожары и сжигание ископаемого топлива, и могут попадать в наш кровоток, проникать глубоко в наши легкие и вызывать респираторные и сердечно-сосудистые заболевания. Воздействие твердых частиц ежегодно является причиной миллионов преждевременных смертей во всем мире.
В ответ на растущее количество данных о вредном воздействии PM2,5 Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) недавно обновила свои рекомендации по качеству воздуха, снизив рекомендуемый годовой уровень воздействия PM2,5 на 50 процентов, с 10 микрограммов на метр в кубе (мкм 3 ) до 5 мкм 3 . Эти обновленные рекомендации означают агрессивную попытку содействовать регулированию и сокращению антропогенных выбросов с целью улучшения глобального качества воздуха.
Новое исследование, проведенное исследователями из Департамента гражданской и экологической инженерии Массачусетского технологического института, изучает, соответствует ли обновленное руководство по качеству воздуха 5 мкм 3 реально достижимо в различных регионах мира, особенно если активно снижать антропогенные выбросы.
Первый вопрос, который хотели исследовать исследователи, заключался в том, в какой степени переход к будущему без ископаемого топлива поможет различным регионам соответствовать новым требованиям к качеству воздуха.
«Ответ, который мы нашли, заключается в том, что устранение выбросов от ископаемого топлива улучшит качество воздуха во всем мире, но, хотя это поможет некоторым регионам соответствовать руководящим принципам ВОЗ, во многих других регионах высокий вклад природных источников будет препятствовать их способности для достижения этой цели», — говорит старший автор Колетт Хилд, профессор Гермесхаузена факультетов гражданской и экологической инженерии Массачусетского технологического института, а также наук о Земле, атмосфере и планетах.
Исследование Хилда, профессора Джесси Кролла и аспирантов Сидханта Пая и Терезы Картер, опубликованное 6 июня в журнале Environmental Science and Technology Letters , показывает, что более 90 процентов населения мира в настоящее время подвергается воздействию среднегодовых концентраций которые выше рекомендуемого уровня.
Авторы продолжают демонстрировать, что более 50 процентов населения мира по-прежнему будут подвергаться воздействию концентраций PM2,5, превышающих новые нормы качества воздуха, даже при отсутствии всех антропогенных выбросов.
Это связано с большими естественными источниками твердых частиц — пылью, морской солью и органическими веществами из растительности — которые все еще существуют в атмосфере, когда из воздуха удаляются антропогенные выбросы.
«Если вы живете в некоторых частях Индии или Северной Африки, которые подвергаются воздействию большого количества мелкодисперсной пыли, может быть сложно снизить воздействие PM2,5 ниже нового правила», — говорит Сидхант Пай, соавтор и аспирант. . «Это исследование ставит перед нами задачу переосмыслить ценность различных средств контроля за выбросами в разных регионах и указывает на необходимость нового поколения показателей качества воздуха, которые могут позволить принимать целенаправленные решения».
Исследователи провели серию модельных симуляций, чтобы изучить возможность достижения обновленных рекомендаций по PM2,5 во всем мире при различных сценариях сокращения выбросов, используя 2019 год в качестве репрезентативного базового года.
В их моделировании использовался набор различных антропогенных источников, которые можно было включать и выключать для изучения вклада конкретного источника. Например, исследователи провели моделирование, которое отключило все выбросы человека, чтобы определить количество загрязнения PM2,5, которое можно отнести к природным источникам и источникам огня. Анализируя химический состав аэрозоля PM2,5 в атмосфере (например, пыль, сульфат и черный углерод), исследователи также смогли получить более точное представление о наиболее важных источниках PM2,5 в конкретном регионе. Например, было показано, что повышенные концентрации PM2,5 в бассейне Амазонки в основном состоят из углеродсодержащих аэрозолей из таких источников, как лесные пожары. И наоборот, азотсодержащие аэрозоли были распространены в Северной Европе, в основном из-за транспортных средств и использования удобрений. Таким образом, двум регионам потребуются совершенно разные стратегии и методы для улучшения качества воздуха.
«Анализ загрязнения твердыми частицами по отдельным химическим видам позволяет принимать решения по смягчению последствий и адаптации, характерные для региона, в отличие от универсального подхода, который может быть сложно реализовать без понимания основополагающей важности из разных источников», — говорит Пай.
Когда рекомендации ВОЗ по качеству воздуха в последний раз обновлялись в 2005 году, они оказали значительное влияние на политику в области охраны окружающей среды. Ученые могли бы посмотреть на район, который не соответствует требованиям, и предложить высокоуровневые решения для улучшения качества воздуха в регионе. Но по мере ужесточения руководящих принципов глобальные решения по управлению и улучшению качества воздуха уже не так очевидны.
«Еще одно преимущество специализации заключается в том, что некоторые частицы обладают различными свойствами токсичности, которые коррелируют с последствиями для здоровья», — говорит Тереза Картер, соавтор и аспирант.