Загрязнение окружающей среды: понятие и классификация на примере 19 типов

Классификация веществ-загрязнителей

Вещества-загрязнители имеют несколько классификаций по разным признакам. По агрегатному состоянию загрязнители делят на газообразные (угарный, углекислый, сернистый, нитрозные газы и т. д.), жидкие (сточные воды, содержащие в растворенном состоянии соли тяжелых металлов, метанол, этанол, бензол и т. д.) и твердые (пустая порода после добычи каменного угля, зола после сжигания твердого топлива при работе ТЭЦ, хлорид кальция при производстве соды и т. д.).

Большое значение для экологии имеет классификация загрязнителей по токсичности (ядовитости). По этому признаку различают четыре класса веществ-загрязнителей:

I класс — чрезвычайно опасные — к этому классу относят ртуть, ее соединения, гексахлоран, бензапирен, диоксины, соединения серебра и хрома. При воздействии этих веществ на организм человека нарушается нервная деятельность, возникают раковые и другие заболевания, возможен летальный (смертельный) исход.

II класс — высокотоксичные загрязнители. К ним относят сероводород, бензол, оксиды азота, кислородные соединения хлора, соединения меди и никеля. Это сильные яды, которые провоцируют раковые заболевания, вызывают общие отравления, экзему, нервный паралич и т. д.

III класс — умеренно опасные. Это — уксусная кислота, этанол, фенол, диоксид свинца, уксусный и муравьиный альдегид. При их воздействии на организм нарушается работа отдельных органов; особенно опасны в больших количествах.

IV класс — малоопасные. К ним относят аммиак, угарный и углекислый газы, хлориды цинка, алюминия, марганца(П) и др. В больших количествах вызывают отравление организма.

По характеру воздействия на среду обитания различают следующие загрязнители.

1. Механические — занимают пространство, не оказывая токсического воздействия на организмы, например верхние слои литосферы (почва и т. д.) при поверхностной добыче сырья, в частности щебня, песка и т. д.

2. Химические — оказывают воздействие на биоту, вступая в биохимические процессы, протекающие в организмах, например, нитриты реагируют с гемоглобином, превращая его в метагемоглобин, который теряет способность реагировать с O₂ и не может переносить молекулярный кислород к клеткам тела.

3. Физические — загрязнения, изменяющие физические свойства окружающей среды. Они связаны с поступлением во внешнюю среду различных энергетических загрязнителей. Среди физических загрязнений среды различают:

1) тепловое;

2) световое;

3) шумовое;

4) электромагнитное;

5) радиационное (оказывает физико-химическое воздействие, так как, изменяя структуру генома, влияет на ход биохимических реакций в организмах).

4. Биологические загрязнения, разделяющиеся на несколько групп:

1) биотическое — распространение сорной растительности или животных, наносящих вред хозяйственной деятельности человека (налеты саранчи, увеличение численности крыс и других мышевидных грызунов и т. д.);

2) микробиологическое загрязнение, связанное либо с сильным распространением болезнетворных микроорганизмов, например холеры, чумы; «цветение» водоемов; либо с приобретением безвредными формами организмов ярко выраженных патогенных свойств, например возникновение вируса СПИДа во второй половине XX века.

Загрязнения проникают во все части биосферы. Ниже дана краткая характеристика загрязнений различных частей биосферы Земли.

Загрязнение атмосферы.

Атмосфера — это газообразная оболочка Земля, состоящая из смеси многих газов и пыли. Масса ее очень невелика. Однако роль атмосферы во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от космического излучения и ультрафиолетового излучения Солнца. Циркуляция атмосферы влияет на местные климатические условия, а через них -«процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара. Воздух состоит по объему из азота — 78,09%, кислорода — 20,95%, аргона — 0,93%, углекислого газа — 0,03%, неона — 0,0018% и других газов и паров воды.

В настоящее время большое влияние на состав атмосферы оказывает хозяйственная деятельность человека. В воздухе населенных пунктов с развитой промышленностью появилось значительное количество примесей. К основным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, промышленные предприятия. Именно они вызывают загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий — практически постоянные компоненты воздуха промышленных центров. Современное ГЭС мощностью 24 млн. кВт расходует до 20 тысяч тонн угля в сутки и выбрасывает в атмосферу 120-140 т твердых частиц (золу, пыль, сажу).

В близи электростанции, выбрасывающей в сутки 280-360 т СО2, максимальные концентрации с подветренной стороны на расстоянии 200-500, 500-1000 и 1000-2000 м составляют соответственно 0,3-4,9; 0,7-5,5 и 0,22-2,8 мг/м2.

Всего промышленными объектами России в атмосферу выбрасывается ежегодно около 25 млн. т загрязняющих веществ.

Увеличение количества автомашин, особенно в крупных городах, приводит и к росту выбросов вредных продуктов в атмосферу. Автотранспорт относится к движущимся источникам загрязнения в жилых районах и местах отдыха. Применение этилированного бензина вызывает загрязнение атмосферного воздуха токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосфере с отработавшими газами, из них 30% оседает на землю сразу за срезом выпускной трубы автомобиля, 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2, 5 — 3 кг свинца в год.

Свыше 250 тыс. т свинца во всем мире ежегодно выбрасывается в воздух с выхлопными газами автомобилей, на долю которых приходится до 98% свинца, попадающего в атмосферу.

К городам с устойчивым повышенным уровнем загрязнения атмосферы относятся: Братск, Грозный, Екатеринбург, Кемерово, Курган, Липецк, Магнитогорск, Новокузнецк, Пермь. Усолье-Сибирское, Хабаровск, Челябинск, Шелехов, Южно-Сахалинск.

В городах существует определенная связь между содержанием пыли в наружном воздухе и воздухе жилых помещений современных городских квартир. В летний период года при средней наружной температуре 20°С в жилые помещения проникает более .90% химических веществ наружного воздуха, а в переходный период (при температуре 2 — 5°С) — 40%.

Обзор природоохранной деятельности на предприятиях легкой промышленности и в сфере бытового обслуживания

К организации природоохранной деятельности в сфере бытового обслуживания и на предприятиях легкой промышленности применимы все принципы и мероприятия по охране среды обитания человека, а их специфика связана с материалами, применяемыми в данных отраслях народного хозяйства, и теми процессами, которые там протекают.

Главным способом реализации охраны природы при функционировании кладбищ, крематориев и приемных пунктов вторичного сырья является создание санитарно-защитных зон, которые должны располагаться на расстоянии не менее 300 м от жилых и общественных зданий и зон отдыха — для кладбищ и крематориев и не менее 50 м — для пунктов сбора вторсырья

Важно, чтобы собранное вторичное сырье быстро и систематически вывозилось в пункты его переработки

Для большинства предприятий сферы бытового обслуживания основой охраны природы является очистка сточных вод и удаление твердых бытовых отходов. К таким предприятиям сферы обслуживания относятся бани, прачечные, химчистки, парикмахерские и фотографические лаборатории. Сточные воды, образующиеся в результате деятельности названных выше предприятий, должны собираться в коллекторы, отстойники и подвергаться очистке способами, охарактеризованными в гл. 9. Простое разбавление таких вод нельзя считать природоохранным мероприятием, так как это не освобождает природную среду от загрязнителей и, кроме этого, приводит к перерасходу ценной питьевой воды.

Твердые отходы, образующиеся в процессе деятельности этих предприятий, необходимо собирать, сортировать, по возможности утилизировать или уничтожать за счет сжигания в мусоросжигательных печах (что не очень желательно, почему).

Для предприятий легкой промышленности важна последовательная политика в применении принципа комплексного использования сырья и отходов и создания малоотходных производств. Для этого необходимо:

1. Разрабатывать и внедрять такие процессы в технологии, которые уменьшают образование отходов производства (например, более рациональные методы раскроя и т. д.).

2. Создавать условия для наиболее полного извлечения различных соединений из сточных вод, для их утилизации или на данном предприятии, или в других производственных сферах.

3. Систематическое и последовательное применение системы оборотного водоснабжения.

4. Создание более совершенных способов очистки воздуха для конкретных предприятий и цехов с последующей утилизацией выделенных при очистке веществ.

5. Систематическое осуществление экологического просвещения всех работников, занятых в сфере бытового обслуживания и на предприятиях легкой промышленности.

Загрязнение окружающей среды: что это такое?

Понятие «загрязнение окружающей среды»

Понятие «загрязнение окружающей среды» довольно широкое:

• 1) как процесс (действие) – поступление в окружающую среду или возникновение в ней под действием различных факторов вредных для человека и природной среды агентов различной природы;
• 2) как загрязняющий окружающую среду агент (например, химическое вещество).

Загрязнение окружающей среды — привнесение в нее новых, не характерных для нее физ., хим. и биол. агентов (загрязнителей) либо превышение в ней естественного многолетнего уровня этих агентов.

Загрязнители окружающей среды – это несвойственные (новые) для среды физ., хим. и биол. агенты либо характерные для нее агенты, но находящиеся в объемах, превышающих естественно сложившийся многолетний (фоновый) уровень их присутствия.

Классификация видов загрязнения

1. По происхождению виды загрязнения:

— естественное , возникающее в результате действий природных явлений без участия людей;

— антропогенное, связанное с человеческой деятельностью, главной составной частью которого является техногенное загрязнение, обусловленное деятельностью промышленных производств.

2. По природе загрязнителей различают следующие виды загрязнения:

• 1) биологическое – либо привнесение в ОС и размножение в ней нежелательных для человека организмов, либо проникновение (естественное или антропогенное) в экосистему организмов, чуждых сообществам экосистемы и обычно там отсутствующих;
• 2) физическое (радиационное, тепловое, световое, электромагнитное, шумовое и др.);
• 3) химическое (загрязнение биосферы химическими веществами).

3. По способу образования различают загрязнение первичное и вторичное.

1. — первичное загрязнение – поступление в среду загрязнителей, образующихся непосредственно в ходе естественных или антропогенных процессов в биосфере.
2. — вторичное загрязнение – образование (синтез) вредных и опасных для окружающей среды и человека загрязнителей в ходе физико-химических процессов в окружающей среде, при этом все или некоторые реагенты могут быть сами по себе неопасными.

Например, вторичным загрязнением является образование при некоторых условиях ядовитых химических веществ в атмосфере, называемое смогом.

4. По пространственному признаку различают

• — глобальное (обнаруживаемое в любой точке планеты как угодно далеко от его источника),
• — региональное (обнаруживаемое в пределах значительных территорий, но не охватывающее всей планеты) и
• —локальное (наблюдаемое на небольшой территории, ограниченной пределами населенного пункта, предприятия

5. По видам компонентов ОС рассматривают,

• — загрязнения атмосферы, гидросферы или литосферы (на глобальном уровне) и
• — загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и подземных водоемов и почвы (на локальном уровне). Считается, что из загрязняющих агентов, регулярно попадающих в организм человека, около 70% поступает с пищей, 20% – из воздуха и 10% – с водой.

Химическое загрязнение – поступление в ОС загрязнителей в виде хим. веществ, образующихся непосредственно в ходе естественных, природно-антропогенных и антропогенных процессов (первичное загрязнение), либо образование (синтез) вредных и опасных загрязнителей в ходе физико-химических процессов в среде (вторичное загрязнение).

Необходимо отметить, что в развитых странах благодаря принятым в последние два–три десятилетия мерам по сокращению техногенных воздействий химическое загрязнение отошло на второй план, уступив первое место радиационному загрязнению.

В нашей стране опасность химического загрязнения окружающей среды по-прежнему находится на первом месте среди других видов загрязнения

Химикам известно 4–5 млн. хим. соединений, число которых ежегодно возрастает приблизительно на 10%. Человек в быту или производственной деятельности контактирует с 60–70 тыс. хим. соединений, число которых ежегодно увеличивается на 200–1000 новых веществ.

Если только 1% хим. соединений, с которыми человек вынужден контактировать, могут оказывать вредное действие на его здоровье, то и тогда их число чрезвычайно велико (до десятка тысяч и более).

Объемы производимых промышленным способом хим. веществ огромны. В мире более 50 хим. соединений производятся промышленностью в объемах более 1 млн. т

Напр-р, моющих средств в бывшем СССР производилось более 1 млн. т, а минеральных удобрений – несколько десятков млн. т.

Электромагнитное загрязнение

Загрязнение электромагнитного характера представляет собой распространение радиоволн за пределами выделенных специально для них диапазонов или с превышением допустимого уровня. Существуют искусственные и естественные источники излучений. Искусственные являются наиболее опасными. К ним относятся: передатчики теле- и радиостанций, линии электропередач, мед. устройства с встроенными генераторами высотных частот, электрические линии переменного тока и прочее.

Последствиями электромагнитного облучения людей являются:

• Стерилизация (преимущественно, у мужчин);
• Мутация генов;
• Опухоль;
• Нарушение кровообращения в мозге;
• Выкидыши и слишком ранние роды;
• Появление тромбов;
• Изменение состава крови;
• Ослабление иммунитета.

Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе

Загрязнение почв

Литосфера — это верхняя твердая оболочка Земли.

В результате взаимодействия геологических, климатических, биохимических факторов верхний тонкий слой литосферы, превратился в особую среду — почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой.

В результате неразумной хозяйственной деятельности человека уничтожается плодородный слой почвы, она загрязняется и изменяется ее состав.

Значительные потери земель cвязаны с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью человека. Многоразовые вспашки земель делают почву беззащитной перед ветрами, весенними наводнениями, в итоге происходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоление.

Из-за ветровой и водной эрозии, засоления и других подобных причин в мире ежегодно теряется 5-7 млн. га пашен. Только ускоренная эрозия почв за последнее столетие на планете повлекло за собой потерю 2 млрд. га плодородных земель.

Использование в широких масштабах удобрений, химических ядов для борьбы с вредителями и сорняками предопределяет накопление в почве несвойственных ей веществ. Наконец, громадные площади почвы погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий, городов, дорог, аэродромов.

Одно из последствий усиливающейся техногенной нагрузки -интенсивное загрязнение почвенного покрова металлами и их соединениями. В окружающую человека среду введено около 4 миллионов химических веществ. В процессе производственной деятельности человек рассеивает сконцентрированные в земной коре запасы металлов, которые затем вторично аккумулируются в верхнем почвенном слое.

Ежегодно из недр земли извлекается не менее 4 км3 горных пород и руд, причем прирост составляет около 3% в год. Если в древние времена человек использовал лишь 18 элементов таблицы Менделеева, к XVII веку — 25, в XVIII — 29, в XIX — 62, то в настоящее время используются все известные в земной коре элементы.

Как показывают измерения, из всех металлов, отнесенных к первому классу опасности, загрязнение почв свинцом и его соединениями носит наиболее массовый характер. Известно, что при выплавке и рафинировании свинца на каждую получаемую тонну в окружающую среду выбрасывается до 25 кг этого металла.

В связи с тем, что соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, автотранспорт является едва ли не основным источником свинцового загрязнения. Поэтому нельзя собирать грибы, ягоды, яблоки и орехи вдоль автодорог, где интенсивно автомобильное движение.

Предприятия горной металлургии, сточные воды с рудников — это наиболее массовые источники загрязнения почв медью. Заражение почв цинком происходит из промышленной пыли, особенно из рудников, и благодаря применению суперфосфатных удобрений, в состав которых входит цинк.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых радиоактивных отходов промышленных предприятий и научно-исследовательских учреждений, занимающихся изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные изотопы из почв попадают в растения и организмы животных и человека, накапливаясь в определенных тканях и органах: стронций — 90 — в костях и зубах, цезий -137 — в мышцах, йод — 131 — в щитовидной железе.

Кроме промышленности и сельского хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Здесь в числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор, выбрасываемый общественными учреждениями: больница, гостиницами, магазинами.

Самоочищение почв практически не происходит или происходит очень медленно. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, откуда токсические вещества могут попасть в растения, организм животных, людей и вызвать нежелательные последствия.

Краткая характеристика загрязнений литосферы и процессов разрушения элементов литосферы, занятых биосферой

В литосфере биосфера занимает поверхностные слои. Главной частью литосферы, занятой биосферой, является почва, важнейшим качеством которой является плодородие. Почва играет огромную роль в хозяйственной деятельности человека и в жизни почвенных организмов. Почва является базисом сельскохозяйственного производства и создает основу благосостояния человека. Благодаря наличию почв возможно решение Продовольственной проблемы человечества.

Почвы подвергаются отрицательному воздействию как природных, так и антропогенных факторов. Так, смерчи, шквалы, пыльные бури, наводнения, оползни, снежные лавины нарушают структуру почв, часто разрушая почвенные покровы. Уменьшают размеры территорий, занятых почвой, и процессы образования оврагов.

Однако в процесс загрязнения почв и уменьшения их площадей значительный вклад вносит деятельность человека. Так, в погоне за большими урожаями при минимальных экономических вложениях человек применяет избыточное количество удобрений и пестицидов, приводя к засолению почв, изменению реакции среды в почвенных растворах, к загрязнению почв ядохимикатами.

Нарушение правил перевозок различных веществ (в частности, нефти) приводит к попаданию этих веществ в почву и нарушениям биологического равновесия в природных биоценозах. В почву могут поступать и сточные воды, содержащие токсичные вещества (хроматы, хлориды и другие соли). При работе двигателей внутреннего сгорания вместе с выхлопными газами выделяются пары соединений свинца, которые оседают в придорожных почвенных покровах и аккумулируются растениями (например грибами), попадают в пищевые цепи, накапливаются и могут оказать вредное воздействие на человека, попав в его пищу. В почвенные горизонты поступают синтетические моющие средства, изменяя процессы, протекающие в почвенном поглощающем комплексе.

При работе сельскохозяйственных машин, использующихся для обработки почвы, в нее проникают загрязняющие вещества (топливо, масла, продукты коррозии). Нарушение технологии обработки почвы, применение тяжелых машин приводит к разрушению почв, уменьшению их плодородия.

Почвы могут загрязняться веществами, которые сначала выделяются в атмосферу, а затем оседают (это относится к твердым и жидким веществам).

Кислотные дожди зачастую нейтрализуются почвами, но в кислых подзолистых почвах такой нейтрализации не происходит и их качество снижается.

Свойства почв ухудшаются не только за счет загрязнений, но и в результате других видов деятельности человека, которые в данном подразделе не рассматриваются. Однако перечисленное выше воздействие человека на почвы делает необходимым внедрение и реализацию мер по их охране.

Краткая характеристика загрязнения атмосферы

Загрязнения атмосферы Земли могут носить как природный, так и антропогенный характер. Влиять на природные загрязнения атмосферы человек не может, однако регулировать характер загрязнений в результате собственной деятельности человечество не только может, но и должно.

Следует помнить, что в атмосферу попадают как материальные загрязнители (вещества различных агрегатных состояний — газы, жидкости и твердые вещества), так и энергетические загрязнители — звуковые шумы, вибрация, излучения тепловой и электромагнитной энергии, различные виды радиации.

Источниками загрязнений атмосферы являются практически все виды деятельности человека — от бытовой до производственной. Практически все предприятия загрязняют атмосферу какими-то загрязнителями, но в большей или меньшей степени. Установлено, что наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят автотранспорт и энергетика, особенно топливная. Велика роль в этом процессе строительной индустрии и химической промышленности (третье место).

Различают два типа загрязнений атмосферы: загазовывание и запыление (не учитывая энергетических загрязнений).

Загазовывание связано с поступлением в атмосферу газообразных загрязнителей, наибольшее значение среди которых имеют угарный газ, углекислый газ, оксид серы(IV), нитрозные газы (оксид азота(II) и оксид азота(IV)), сероводород, аммиак, метан и его газообразные гомологи, пары летучих жидкостей (ацетон, метанол, бензол и др.), фреоны. Загазовывание приводит к различным эффектам (кислотным дождям, парниковому эффекту, появлению озоновых дыр).

Запыление связано с поступлением в атмосферу мелкодисперсных частиц жидких и твердых веществ. Эти частицы образуют достаточно устойчивые аэрозоли, оказывающие вредное воздействие на организмы. Запыление вызывается извержениями вулканов, пылевыми бурями, образованием мельчайших частиц туманообразной серной кислоты из сернистого газа, воды и кислорода, находящихся в атмосфере; попаданием пылеватых частиц, образующихся при производстве цемента, муки, кормовых дрожжей и т. д.

Запыление приводит к понижению уровня поступления тепловой энергии и солнечной радиации, вызывает заболевания верхних дыхательных путей и т. д.

Запыление является причиной появления различных видов смога.

Смог — сочетание пылевых частиц и капель тумана, приводящих к значительному понижению видимости в атмосфере.

Различают несколько видов смога.

1. Смог ледяной, обусловленный сочетанием газообразных загрязнителей, пылеватых частиц и кристаллов льда, характерен для северных районов.

2. Смог влажный (лондонского типа) связан с наличием в атмосфере триоксида серы (серного ангидрида), пылевых частиц и капель водного тумана (в 1952 г. такой смог в Лондоне привел к гибели 4 тысяч человек).

3. Смог фотохимический (сухой, лос-анджелесского типа) связан с появлением «задымления» за счет разложения загрязнителей под воздействием солнечной радиации — ультрафиолетовых лучей. Главными загрязнителями и активными веществами, вызывающими негативное воздействие, являются озон, азотная кислота, угарный газ и некоторые органические вещества, например перекись ацетилнитрата. Фотохимический смог возникает в результате воздействия солнечных лучей на загрязнения воздуха транспортными (автомобили) и промышленными отходами.

Интенсивный смог вызывает удушье, приступы бронхиальной астмы, аллергические заболевания, нарушает работу органов зрения, вызывает повреждение растительности, различных зданий, сооружений и скульптур. Все рассмотренное выше делает необходимым разработку и проведение мероприятий по защите атмосферы от загрязнений.