Тема 4. Считается, что химическое загрязнение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, началось с первого зажженного им костра

Считается, что химическое загрязнение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, началось с первого зажженного им костра. С прошлого века, в связи с развитием химической промышленности, это воздействие значительно усилилось. В данный период человек не может жить без большого количества синтетических соединений, которые прочно вошли в быт и производственную сферу, следовательно, не может прекратить загрязнять окружающую среду. Существующее положение усугубляется тем, что химические вещества, широко используемые человеком, в большинстве своем не имеют должной токсикологической оценки. Из 1338 веществ, производимых в больших количествах, только 147 имеют некоторые оценки. Отсутствие таких оценок связано со сложностью проведения и высокой стоимостью подобных исследований. Для оценки степени опасности одного вещества требуется 5–6 лет исследований и 575 тыс.–1,5 млн. долларов, ни одно государство не может себе позволить таких громадных затрат. Поэтому человечество еще долго будет существовать с плохо изученными соединениями, которые в любой момент могут вызвать самые непредвиденные последствия.

В процессе производства на разных его стадиях образуются отходы. Даже полезные продукты после их использования неизбежно превращаются в отходы, попадая в окружающую среду, они рано или поздно включаются в круговорот. При этом следует учитывать тот факт, что многие виды веществ в составе отходов не существовали ранее в природе и в окружающей среде не выработано механизмов их круговорота и утилизации. Поступление других веществ в природные экосистемы по массе превышает естественный круговорот химических элементов (например, накопление свинца в почве в результате выбросов автомобилей).

С развитием научно-технического прогресса человеком разработано множество технологий, но ни одна не может быть реализована без потребления энергии. Особенно активный рост энергозатрат начался
с 50-х годов 20 столетия. За 5 лет с 1980–1985 г. потребление энергии в мировой экономике возросло в 60 раз. В настоящее время человечество использует для своих нужд примерно в 23 раза больше энергии, чем необходимо для его существования. Потребление энергии в разных странах неодинаково: в развитых больше, например, в США – 10,5 квт в расчете на одного жителя; в 27 наиболее богатых странах – 6,2 квт; в развивающихся странах этот показатель находится на уровне эпохи до изобретения электричества. Так как в энергетическом балансе доля электроэнергии велика, очень важно оценить ее воздействие на окружающую среду. Электроэнергия легко превращается в другие виды энергии, и за счет нее человек создает себе комфортные условия жизни: свет, тепло, работу холодильников, звуковое и телевизионное изображение и другие блага цивилизации. В настоящее время электроэнергия производится, главным образом, на ТЭЦ за счет сжигания ископаемого топлива, в развивающихся странах для этих целей используется уголь, в развитых странах – нефть и газ. В результате работы предприятий энергетики мы имеем кислотные дожди, загрязнение поверхностных вод нефтью, аэрозоли в атмосфере, выбросы из шахт, тепловое загрязнение вод и снижение рыбных запасов в них, затопление территорий, радиоактивные отходы. Особое внимание следует обратить на такое явление как смог.

Смог – (сочетание английских слов smoke – дым и fog – туман) токсичный туман, возникающий при неблагоприятных метеорологических условиях и высоких концентрациях вредных веществ в приземном слое воздуха; сочетание пылевых частиц и тумана, приводящее к значительному снижению видимости.

Смог ледяной – обусловленный сочетанием газообразных частиц – загрязнителей и кристаллов льда (возникает в северных районах и при низких температурах в индустриальных городах).

Смог – (Лондонского типа), возникающий утром из смеси триоксида серы, пылевых частиц и капель водяного тумана. Его называют восстановительным и отмечают влияние на здоровье людей, вызывающее астматические приступы: в 1952 и 1962 г.г. в Лондоне в результате возникновения смога такого типа погибло 4 тыс. человек.

Смог фотохимический – (сухой Лос-Анджелесского типа), возникающий при «задымлении», т.е. наличии в атмосферном воздухе гозообразных загрязнений в виде угарного газа, озона, азотной кислоты и некоторых органических веществ, разлагающихся под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного света. Этот вид смога возникает в дневное время в результате загрязнения воздуха транспортными и промышленными выбросами.

Интенсивный смог вызывает приступы удушья, бронхиальной астмы, аллергические явления, нарушения зрительных восприятий, повреждения зданий, сооружений, памятников архитектуры, природных сообществ.

Запыление связано с поступлением в атмосферу мелкодисперсных частиц жидких и твердых веществ, образующих аэрозоли, например, образование мельчайших частиц туманообразной серной кислоты из сернистого газа, воды и кислорода; попадания в атмосферу пылевидных частиц производства цемента, муки, кормовых дрожжей.

Загрязнение гидросферы наступает в результате поступления в поверхностные источники химических, биологических и радиоактивных загрязнителей и через длинные пищевые цепи типа «вода–почва–растения–животные–человек». Химические загрязнители воды:

─ нефть, попадающая в моря и океаны при ее транспортировке; работе морских судов; станций промывки нефтеналивных судов, необорудованных очистными сооружениями; аварий на нефтеперерабатывающих заводах;

─ сточные воды химических предприятий, содержащие тяжелые металлы и различные химические соединения;

─ пестициды, нитраты, удобрения, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности человека;

─ кислые сточные воды предприятий целлюлозно-бумажной промышленности;

─ теплые воды ТЭЦ и т.д.

Особое место занимает биологическое загрязнение воды, возникающее в результате попадания неочищенных коммунальных стоков, отходов животноводства, ливневых и паводковых вод, сплаве леса. При этом в результате гнилостных процессов в воде развиваются патогенные микроорганизмы, которые являются причиной различных инфекций и эпидемий.

В воде морей и океанов находятся затопленные со времен второй мировой войны боевые отравляющие вещества, ядерные боеголовки, потерпевших аварии подводных лодок и ядерных подводных взрывов.

Загрязнение литосферы связано с антропогенной деятельностью по повышению урожайности почв и, в основном, с применением избыточного количества удобрений и пестицидов. При этом происходит засоление почв, изменение реакции среды в почвенных растворах и загрязнение почв ядохимикатами. Почвы усиленно загрязняются свинцом в связи с увеличением выбросов автомобильного транспорта; отходами нефтепродуктов, использующихся для работы сельскохозяйственных машин и механизмов; попаданием промышленных сточных вод в результате бесконтрольного сброса и хранения твердых бытовых и промышленных отходов.

В результате работы промышленных предприятий возрастает и шумовое воздействие на окружающую среду и в том числе на человека.

Слух и зрение человека являются основными приемниками информации об окружающем мире. Понятие «звук» ассоциируется со слуховыми ощущениями человека, обладающего нормальным слухом, и воспринимается в определенной области частот 16 Гц…20 кГц и при звуковом давлении, превышающем порог слышимости человека. Частоты колебаний среды, лежащие выше или ниже диапазона слышимости называются соответственно ультразвуковыми и инфразвуковыми, не имеют отношения к шумовым загрязнениям и воспринимаются как физическое воздействие среды. Количество энергии, переносимой звуковой волной за 1 с через пространство с площадью сечения 1 м перпендикулярное направлению движения называется интенсивностью звука.

Разность между давлением р, существующим в среде и атмосферным давлением р называется звуковым давлением.

Для оценки потери слуха, вызванной воздействием шума, Международная организация стандартов ИСО 1999 утвердила стандарт «Оценка профессионального шумового воздействия в целях охраны слуха». В этом документе приводится относительное ожидаемое число рабочих с поражениями слуха, препятствующими нормальному разговору, в виде функции от значения экспозиции шума, для оценки которой использованы уровень звука и длительность воздействия. Потеря слуха, вызванная действием шума, означает возрастание порога слухового восприятия в среднем на 25 дБ и более на 3-х главных частотах речевого диапазона: 500, 1000 и 2000 Гц. По природе шумы машин делятся на механические, аэродинамические, гидродинамические, электромеханические. Источники механического шума: зубчатые передачи, механизмы ударного типа, цепные передачи, подшипники качения. Эти шумы возникают при работе металлорежущих станков, кузнечно-прессового оборудования, за счет периодических выбросов газа в атмосферу, в результате работы винтовых насосов и компрессоров, пневматических двигателей, двигателей внутреннего сгорания. Шумы вентиляторов, турбовоздуходувок, воздуховодов, кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери жидкостью прочности на разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновении пузырьков и полостей, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами. Электрические машины создают шумы с различными уровнями звука от 20 до 30 дБа (микромашины) и до 100–110 дБа. В электрических системах и на газоперекачивающих станциях широко используются газотурбинные установки (ГТУ), которые являются мощными источниками шума, излучаемого через воздухозаборный и выхлопной тракты и корпус агрегата. Шум в градирнях вызывает свободное падение воды, которое зависит от количества воды, скорости водяных капель в момент падения и глубины бассейна. Линии электропередачи тока высокого напряжения тоже могут быть источником шума для окружающего района. Его уровень зависит от погодных условий: при тумане и хорошей погоде – меньше, при дожде – на расстоянии от 100 до 300 м от линии электропередачи, шум значительно усиливается. На процесс распространения звука в окружающей среде влияют температура, влажность воздуха и расстояние от поверхности земли.

В воздушной среде создаются электромагнитные поля (ЭМП), которые также относят к загрязнениям среды в связи с их воздействием на биологические объекты, например, чувствительность рыб к ЭМП составляет единицы вольт на метр. Для человека действие электромагнитных полей неоднозначно: слабые токи и магнитные поля используются в лечебных целях, сильные – вызывают сбои в работе желез внутренней секреции и выработке гормонов. В настоящее время появился термин электросмог – это все электромагнитные поля, которые действуют на человека, в основном, в помещении. И дома, и на работе мы постоянно находимся в зоне излучения низких частот, которые (за исключением тока смещения) создаются движущимися зарядами, при этом рассматриваются электромагнитные волны, в которых электрическое и магнитное поле жестко связаны. Доказано, что 10% людей страдают повышенной электрочувствительностью, симптомы которой полностью совпадают с симптомами СХУ – синдромом хронической усталости: нарушением концентрации внимания, потерей работоспособности, приступами головокружения и постоянными головными болями, летучими болями в суставах и т.д. Организм особенно уязвим для электросмога во время сна, так как электромагнитные поля тормозят выработку гормонов и в первую очередь гормона – мелатонина, который вырабатывается головным мозгом, точнее, его отделом эпифизом во время сна. Эпифиз – единственный магниточувствительный орган человека, он находится на перекрестке зрительных нервов и очень тесно связан с биологическими ритмами организма. Электромагнитные поля постоянно держат клетки в напряжении, тормозят выработку гормонов. Получается, что эндокринная система все время находится в состоянии стресса, что и проявляется в виде вышеперечисленных симптомов. Немаловажным в этом отношении является совпадение частот внутренних электромагнитных колебаний (сердца, мозга) и внешних (электромагнитных волн). Избежать подобных явлений можно с помощью приборов, измеряющих электромагнитные поля, консультации со специалистом в области экологической медицины и внедрением ждущих выключателей сети. Роль последнего состоит в полном автоматическом отключении сети в комнате во время сна. Следует обратить внимание и на пользование сотовым телефоном, так же источником излучения низких частот. Не следует класть такой телефон на ночь под подушку в качестве будильника, не давать маленьким детям, тратить на разговор не более 3–4 мин., не покупать «левых» телефонов. Наиболее безопасно пользоваться фирменными телефонами, имеющими показатель мощности, поглощенной килограммом ткани человеческого организма. По международным стандартам эта величина не должна превышать 0,80 вт/кг.

В последние 20 лет большое внимание уделяется радиоактивному загрязнению окружающей среды в связи с аварией на ЧАЭС. В данном курсе лекций не рассматривается эта проблема, так как имеется достаточно публикаций и студентами биологической специализации изучается курс «Радиобиология».

В связи с вышеизложенным, в настоящее время происходит экологизация промышленности. Проникновение экологических новшеств в промышленность происходит по нескольким направлениям:

─ перемещение вредных начал в пространстве, т.е. очистка вредных выбросов и стоков, хранение на полигонах и дампинг (утопление в морях) твердых отходов, «экспорт» опасных веществ в слаборазвитые страны в том числе и в виде строительства там высокоотходных предприятий;

─ совершенствование технологий производства: улавливание выбросов, стоков и отходов не в форме загрязнителей, а в виде полезных материалов, вторичного сырья для промышленности; переработка мусора в компост; получение биогаза; различные виды сжигания для получения полезной энергии;

─ экологическое производство увеличивает число рабочих мест.

Эксперты считают, что производство очистного оборудования «экологизированной» техники займет в ближайшее время лидирующее положение в промышленности развитых стран. Социальные задачи охраны среды приобрели в высокоразвитых странах приоритет перед получением прибыли. Во-первых, из-за жестких нормативов выбросов и законодательных актов, повышения ответственности вплоть до уголовной, за нарушение экологических норм и загрязнение окружающей среды, и во-вторых, давления со стороны общественности и государства. Это стимулирует поиск высокоэффективных и дешевых средств решения проблемы защиты среды, разработку новых технологий, переориентацию сельского хозяйства и промышленных предприятий на малоотходные циклы.

Дата добавления: 2014-01-11