Классификация веществ загрязнителей кратко

Обновлено: 02.07.2024

Загрязнение природной среды - это поступление в природную среду веществ (твердых, жидких, газообразных), биологических агентов, различных видов энергии в количествах и концентрациях, превышающих естественный для живых организмов уровень.

Существует несколько подходов к классификаций загрязнений.

1. По происхождению различают природное и антропогенное загрязнение.

Природное загрязнение - это загрязнение окружающей среды, возникающее без участия человека или как результат его отдаленного косвенного влияния на природу. Основные источники природного загрязнения - стихийные, катастрофические природные процессы: сели, извержение вулканов, наводнения, пожары и т.п.

Антропогенное загрязнение - любое загрязнение, вызванное деятельностью человека.

2. По объектам загрязнения различают: загрязнение вод, атмосферы, почвы, ландшафта.

3. По продолжительности и масштабу распространения различают загрязнение временное и постоянное; локальное, региональное, трансграничное и глобальное.

4. По источникам и видам загрязнителей различают следующие виды загрязнения: физическое, химическое, биологическое, биотическое, механическое.

Физическое загрязнение - загрязнение, проявляющееся в отклонениях от нормы ее температурно-энергетических, волновых, радиационных и других физических свойств. Этот вид загрязнения может быть представлен различными формами:

тепловое (термальное) загрязнение характеризуется периодическим или длительным повышением температуры среды выше естественного уровня; характерно для воздушной и водной сред (в результате выбросов/сбросов нагретых газов и отработанных вод);
световое загрязнение связано с периодическим или продолжительным превышением уровня естественной освещенности местности за счет использования источников искусственного освещения; характерно для индустриальных центров, больших городов, агломераций. Эта форма загрязнения самостоятельно или в сочетании с другими формами загрязнения способна приводить к аномалиям в развитии живых организмов, стать причиной их миграции;
шумовое загрязнение характеризуется превышением уровня естественного шумового фона; основной его источник - технические устройства, транспорт и т.п.; особенно характерно для городов, окрестностей аэродромов, промышленных объектов; приводит к утомляемости человека, стрессовым состояниям, развитию нервно-психических заболеваний, при достижении уровня шума 90 децибел возможна потеря слуха; даже относительно невысокое, но продолжительное шумовое загрязнение природных экосистем ведет к их изменению (переселение отдельных видов, нарушению процессов воспроизводства и т.п.);
радиоактивное загрязнение связано с превышением естественного радиационного фона и уровня содержания в природной среде радиоактивных элементов и веществ (одновременно может рассматриваться и как химическое загрязнение); основными источниками являются ядерные установки, испытания, аварии, искусственные трансурановые элементы, продукты деления ядер радиоактивных изотопов и т.п.; относится к числу особо опасных загрязнений для человека, животных и растений вследствие негативного влияния повышенных доз радиации на генетический аппарат и биологические структуры организмов;
электромагнитное - форма физического загрязнения окружающей среды, связанная с нарушением ее электомагнитных свойств; основные источники — линии элетропередачи (ЛЭП), теле- и радиоустановки и пр.; относится к особо опасным загрязнениям, поскольку способно индуцировать нарушения в тонких биологических структурах живых организмов, кроме того, приводит к геофизическим аномалиям.

Химическое загрязнение - загрязнение окружающей среды, формирующееся в результате изменения ее естественных химических свойств или при поступлении в среду химических веществ, не свойственных ей, а также в концентрациях, превышающих фоновые (естественные); по определению ООН, химическими загрязнителями считаются все вещества и соединения, обнаруживаемые в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве; основными источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство.

Среди химических веществ особое место занимают вещества 1-го класса опасности, чрезвычайно опасные или высокотоксичные, для которых установлены минимальные значения присутствия в окружающей среде, поскольку сам факт наличия этих веществ, обладающих способностью накапливаться в живом организме, требует особого внимания. К ним относятся берилий, ванадий, кобальт, никель, цинк, хром, свинец, ртуть и некоторые другие тяжелые металлы, металлоорганиче-ские соединения, нефтеотходы, цианистые соединения, пестициды, радиоактивные элементы.

К числу высокоопасных веществ, синтезированных человеком, относится группа диоксидинов, которые обладают мощным мутагенным, канцерогенным, эмбрио-токсическим действием. Диоксидины обладают также способностью к биоаккумуляции; вызываемые ими различные отклонения в развитии человека могут передаваться по наследству.

Биологическое загрязнение - это привнесение в экосистемы нехарактерных для них видов живых организмов, негативно влияющих на здоровье человека и его хозяйственную деятельность. Этот вид загрязнения возникает в результате случайного естественного заноса чуждых для данной территории организмов, однако он чаще связан с деятельностью людей (в результате механического привнесения чуждых видов и создания биотехнологических продуктов). Биологическому загрязнению способствует изменение естественных условий мест обитания в результате физических, химических воздействий.

Особо опасным считается биологическое загрязнение среды возбудителями инфекционных и паразитарных болезней человека и животных, а также вредителями и конкурентами сельскохозяйственных растений.

Форма биологического загрязнения - микробиологическое загрязнение связано с массовым размножением микроорганизмов на антропогенных или измененных человеком природных субстратах; особо опасны микроорганизмы, патогенные для человека, животных и растений, которые связаны с человеком по пищевым цепям (микробное загрязнение).

Биотическое загрязнение - это нежелательное с точки зрения человека превышение в среде (почве, воде, воздухе) содержания определенных видов биогенов или появление новых для данной территории их видов. Основными источниками данного вида загрязнения являются смыв в водоемы минеральных и органических удобрений, накопление в среде нечистот, выделений, отмерших организмов, поступление искусственно синтезированных органических веществ.

Механическое загрязнение - это загрязнение окружающей среды относительно инертными в физико-химическом отношении бытовыми и производственными отходами (строительный и бытовой мусор, упаковочные материала и т.п.). В наибольшей степени этому виду загрязнения подвергаются почвы и водные объекты.

Засорение среды - одна из форм механического загрязнения, существенно ухудшающего эстетические и рекреационные качества среды. К данному виду загрязнения относится засорение околокосмического пространства. По современным данным в ближнем космосе находится около 3000 т космического мусора.

Существует несколько подходов к классификаций загрязнений.

1. По происхождению различают природное и антропогенное загрязнение.

Антропогенное загрязнение - любое загрязнение, вызванное деятельностью человека.

2. По объектам загрязнения различают: загрязнение вод, атмосферы, почвы, ландшафта.

тепловое (термальное) загрязнение характеризуется периодическим или длительным повышением температуры среды выше естественного уровня; характерно для воздушной и водной сред (в результате выбросов/сбросов нагретых газов и отработанных вод);
световое загрязнение связано с периодическим или продолжительным превышением уровня естественной освещенности местности за счет использования источников искусственного освещения; характерно для индустриальных центров, больших городов, агломераций. Эта форма загрязнения самостоятельно или в сочетании с другими формами загрязнения способна приводить к аномалиям в развитии живых организмов, стать причиной их миграции;
шумовое загрязнение характеризуется превышением уровня естественного шумового фона; основной его источник - технические устройства, транспорт и т.п.; особенно характерно для городов, окрестностей аэродромов, промышленных объектов; приводит к утомляемости человека, стрессовым состояниям, развитию нервно-психических заболеваний, при достижении уровня шума 90 децибел возможна потеря слуха; даже относительно невысокое, но продолжительное шумовое загрязнение природных экосистем ведет к их изменению (переселение отдельных видов, нарушению процессов воспроизводства и т.п.);
радиоактивное загрязнение связано с превышением естественного радиационного фона и уровня содержания в природной среде радиоактивных элементов и веществ (одновременно может рассматриваться и как химическое загрязнение); основными источниками являются ядерные установки, испытания, аварии, искусственные трансурановые элементы, продукты деления ядер радиоактивных изотопов и т.п.; относится к числу особо опасных загрязнений для человека, животных и растений вследствие негативного влияния повышенных доз радиации на генетический аппарат и биологические структуры организмов;
электромагнитное - форма физического загрязнения окружающей среды, связанная с нарушением ее электомагнитных свойств; основные источники — линии элетропередачи (ЛЭП), теле- и радиоустановки и пр.; относится к особо опасным загрязнениям, поскольку способно индуцировать нарушения в тонких биологических структурах живых организмов, кроме того, приводит к геофизическим аномалиям.

Загрязняющие вещества несут для человека и природы угрозу. И чтобы понимать, о вреде какого уровня опасности идет речь, разберем понятие и информацию об этих антропогенных и природных агентах.

Определение понятия загрязняющие вещества

Загрязняющие вещества – это элементы материи, которые по содержанию и степени концентрации превышают количественную оценку норм для химических (радиоактивных и прочих) элементов, а также для мельчайших животных или растительных организмов, пагубно воздействующих на экологию.

В 2014 году Всемирная организация здравоохранения сообщила, что в результате загрязнения воздуха в атмосфере и пространстве зданий умирает семь миллионов человек в год.

Международное агентство, изучающее онкологические заболевания, называет загрязнение причиной появления рака.

Американские ученые из университета Техаса пришли к выводу, что из-за загрязнения атмосферы во всем мире человек, по средним показателям, живет на один год меньше.

Классификация загрязняющих веществ

Загрязнение – это процесс, ухудшающий характеристики и показатели экологической системы. Оно внедряет в окружающую среду загрязнители, действия которых приводят к негативным последствиям. Это агенты природного или антропогенного происхождения.

механическое засорение природы;
химическое – загрязнение химическими элементами, вызывающими интоксикацию жителей планеты, и негативно влияющими на совокупность компонентов окружающей нас среды;
физическое – негативное воздействие из-за деятельности населения;
радиационное – виды хозяйственной деятельности, в результате которой происходит радиоактивное излучение с недопустимым уровнем опасности для живых организмов и окружающей среды;
биологическое – имеет широкую область воздействия.

Большую опасность представляет загрязнение химическими элементами. Его воздействие на все живое происходит на уровне генетики. Оно приводит к глобальным изменениям. Группы загрязняющих веществ:

металлы;
органические загрязнители;
оксиды серы, азота и углерода.

Существует перечень специфических загрязняющих веществ. С его помощью контролируется состав атмосферы. В нем отображены данные этих химических элементов.

Максимальная концентрация загрязняющего вещества – это его допустимое содержание, которое не наносит вред здоровью.

Коды загрязняющих веществ

Загрязнителям, несущим потенциальную угрозу здоровью человека, присваивается индивидуальный код. Код загрязняющего вещества – это цифровое обозначение. Первая пара цифр в нем – это номер соответствующей группы, к которой причислен элемент, следующая цифровая пара обозначает порядковый номер в этой группе. Группам, в которые входит элемент, превышающий по количеству число кодов для таких групп, присвоены дополнительные коды.

Распространение загрязняющих веществ

К распространению загрязняющих веществ приводит взаимная связь химических соединений и примесей, их физическое и химическое взаимодействие с атмосферными элементами.

Химическое преобразование начинается, как только происходит выделение элементов в атмосферу. Для активации этого процесса необходимы определенные условия и наличие соответствующих исходных реактантов – элементов, явлений и факторов. Как пример рассматривают лучи солнца.

При одинаковом массовом валовом выбросе показатель степени концентрации загрязняющих веществ в околоземном пространстве от движимых и недвижимых объектов и транспорта меняется. Это обусловлено работой промышленных объектов и климатическими условиями.

Сброс загрязняющих веществ

Из-за сброса загрязнителей, в атмосферу поступают компоненты с определенным коэффициентом оседания в воздухе. Они наносят вред людям и экологии. Пожары в лесах, разрушения почвы и горных пород от потоков воды и ветра, запыления городского воздуха, воздействие ветровых потоков – причины их появления.

Перечень вредоных элементов для нормирования выбросов включает в себя итоговое количество засоряющих элементов, которые попали в воздушное пространство после проведения очистительных работ.

Все юридические лица и ИП проводят инвентаризацию выбросов вредоносных веществ в атмосферу. Помимо этого, разрабатывают предельно допустимые нормативы для негативного воздействия на воздух и предельно допустимые объемы выбросов. Для этого организациям понадобится получить справку о фоновых концентрациях.

Для субъектов хозяйственной и прочей деятельности установлены нормативы допустимых сбросов загрязняющих веществ. Они определяются согласно показателям массы химических элементов (радиоактивных в том числе). Нормативы затрагивают мельчайшие животные или растительные организмы, приемлемые для внедрения в природу без нанесения ей вреда. Существует методика расчета выбросов загрязнителей.

Квотирование выбросов загрязняющих веществ устанавливается государством. Организации несут ответственность за отсутствие сброса загрязняющих веществ.

Разрешение на сброс загрязняющих веществ

Для осуществления сброса загрязнителей предприятиям необходимо согласовать на государственном уровне нормативы допустимых выбросов тех веществ, которые в результате поступят в окружающую природную среду.

Основанием для получения разрешения на сброс является согласование Проекта нормативов допустимых выбросов.

ПДК вредных веществ

Для предупреждения возникновения угрозы здоровью человека, а также нанесения вреда окружающей природе, установлены показатели предельно допустимой концентрации вредных веществ. При их наличии в дозволенном количестве они не угрожают здоровью человека, его потомству и экосистеме в общем. Условием для установления гигиенических нормативов является пороговость действия загрязняющих веществ.

Нормирование загрязняющих веществ проводится для атмосферного воздуха, питьевой воды, водоемов и для почвенного слоя.

Фактическая концентрация вредных веществ в атмосфере не должна быть выше, чем предусмотренная в соответствии с пределами допустимой концентрации.

Поступление загрязняющих веществ в организм человека

Вредные соединения, загрязняющие экологию, оказывают негативное воздействие, попадая в организм человека и нарушают его нормальную работу. Под угрозу попадают и представители будущих поколений.

Существует три пути поступления загрязняющих веществ в организм человека:

дыхательная система;
система пищеварения (желудочно-кишечный тракт);
попадание в организм через неповрежденные кожные покровы.

Самым опасным считается проникновение химических вредителей через дыхательную систему. Физиологическое строение легких обуславливает свободное поступление диффузным путем в кровь испарений, газов и частиц пыли.

Сернистый газ, окислы азота и аммиак входят в состав другой группы реагирующих элементов. Их отличает способность легко растворяться в биологических жидкостях организма.

Не меньшую опасность представляет собой интоксикация пылевыми частицами. Тяжесть этого процесса зависит от способности к растворению загрязнителей, содержащихся в пыли. Процесс всасывания начинается в самом начале, то есть в верхнем отделе дыхательных путей. Если при этом человек находится состоянии повышенной активности, происходит увеличение объема вдыхаемого кислорода, что сильно ускоряет поглощение вредных соединений.

Проникновение отравляющих элементов через систему пищеварения происходит из-за попадания веществ с едой или выпиваемой жидкостью. Причиной этого становится грязь на руках (курение, контакт с едой и предметами, попадающими в рот).

Яркий пример – свинец – очень тяжелый мягкий металл. Он с трудом удаляется с кожных покровов при мытье водой. Поэтому, оставаясь на руках, проникает в организм с едой или при употреблении табачных изделий.

Всасывание химических загрязнителей в ЖКТ происходит сложнее из-за меньшей, в отличие от легких, площадью поверхности. Элементы с хорошей растворимостью в жирах усваиваются тканями кишечника быстрее и проще. Большинство химических элементов всасывает тонкий кишечник.

Обезвреживание вредных частиц организмом возможно при попадании элементов в печень через венозный ствол. Он транспортирует в нее всю кровь от непарных органов в брюшной полости.

Неповрежденная кожа может пропускать химические элементы с высокой растворимостью в жирах. Примером могут быть лекарственные препараты и вещества, входящие в нафталиновый ряд.

Способность всасываться и ее скорость зависят от агрегатного состояния загрязняющих веществ. В отличие от твердых загрязняющих веществ, газообразные и жидкие могут быстро или мгновенно испаряться, не успев проникнуть через кожный покров.

Информация о возможных вариантах попадания токсинов в организм помогает провести необходимые мероприятия предупреждения интоксикации.

Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы

Контроль и критерии оценки качества атмосферного воздуха

Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

Загрязнители и источники загрязнения очень разнообразны. Поэтому они классифицируются по многим признакам.

1) Выделяют первичные и вторичные загрязнители.

Первичный загрязнитель выбрасывается в окружающую среду непосредственно из источника загрязнения.

Вторичный загрязнитель возникает в результате химических реакций между первичными загрязнителями и природными агентами или в ходе разложения первичного загрязнителя.

В то же время природные источники образуют глобальные загрязнения, при которых концентрации вредных веществ очень малы.

Например, первичный загрязнитель диоксид серы SО₂, реагируя с водой, образует сернистую кислоту HSО₃, которая затем превращается в серную кислоту H₂SО₄

Превращения идут по уравнениям:

Сернистая и серная кислоты являются в данном случае вторичными загрязнителями.

2) По своей природе загрязнители классифицируются как биологические, энергетические и химические (рис. 2.2):

- биологические: проникновение в эксплуатируемые экосистемы или технологические устройства чуждых им животных и растений, клонирование биоматериала искусственного оплодотворения, биологическое оружие и др.;

- физические: повышенные уровни вибрационных, шумовых, тепловых, электромагнитных, ионизирующих и иных излучений;

- химические: увеличение числа и количества химических компонентов в среде и др.

3) Загрязнители удобно классифицировать по материальным и энергетическим показателям на 2 группы:

- ингредиентные загрязнители, включающие продукты сгорания различных видов топлива, бытовые стоки и мусор, химические вещества, биологические препараты, пыли, аэрозоли и др.;

- параметрические загрязнители: вибрация, шум, тепло, радиация, электромагнитные излучения и др.

Рис. 2.2. Классификация загрязнителей

4. По режиму эмиссии загрязнители можно разделить на 2 группы:

- обычные, характерные для нормальной деятельности предприятия или другого источника загрязнения;

- аварийные (залповые), характерные для экстремальных и чрезвычайных обстоятельств, возникающие в результате тех или иных отклонений от нормальных условий деятельности.

5. По загрязняемой среде различают загрязнители, характерные для воздуха, воды, почвы, космоса, продуктов питания, предметов потребления.

В соответствии с приведенной классификацией загрязнителями среды обитания могут быть и аварийно-химически-опасные вещества – АХОВ.

Это новое название присвоено группе опасных химических веществ, которые раньше в ГО назывались СДЯВ (сильно действующие ядовитые вещества). В России в настоящее время насчитывается более 3 тыс. объектов, на которых используются АХОВ в количествах, представляющих опасность для производственного персонала этих объектов и проживающего вблизи них населения при возникновении ЧС.

АХОВ – это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе, при разливе которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (по определению ГОСТ Р 22.9.05-95).

В настоящее время перечень АХОВ насчитывает около 20 веществ (табл. 2.1).

Источники загрязнения классифицируются по следующим признакам:

1) по происхождению источники загрязнения можно разделить на естественные (природные), техногенные и антропогенные.

Естественное загрязнение не связано с человеческой деятельностью и возникает в результате природных процессов. Например, при извержении вулканов выбрасывается большое количество газов и пыли; при высокой солнечной активности на Земле отмечаются повышенные уровни электромагнитных излучений.

Техногенные источники загрязнения – это созданные человеком объекты различного назначения (заводы, фабрики, машины). Наибольший вред биосфере приносят техногенные загрязнения, которые обусловлены несовершенством технологических процессов, организационно-технических решений.

Загрязнение окружающей среды

Загрязнение – изменение параметров окружающей среды, оцениваемое как негативное, и которое при определенных условиях может нанести вред или угрожать жизни живым организмам.

Классификация загрязнений

В экологии обычно различают следующие виды загрязнения:
Механическое – загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду, в том числе и инертный космический мусор
Химическое – загрязнителем являются вредные химические соединения, тяжелые металлы и пр., в том числе, аэрозольные загрязнения .
Биологическое – загрязнителем являются не свойственные экосистеме организмы, включая загрязнение микробиологическое. Наиболее известный пример – бесконтрольно расплодившиеся в Австралии кролики.
Физическое ( физическими полями ) – включает тепловое (излишние нагрев или охлаждение среды), световое (излишнее или недостаточное освещение), шумовое (или акустическое ), электромагнитное, радиоактивное (обычно превышение естественного радиоактивного фона или повышение в среде концентрации нехарактерных радионуклидов).
Визуальное загрязнение – порча естественных пейзажей постройками, проводами, мусором, шлейфами самолётов и т. д.

Физические поля как загрязнители

Рассматривая физические поля , следует отметить, что за исключением вторичных эффектов действия сильных и слабых взаимодействий (остаточные продукты радиоактивного распада), никаких остаточных продуктов самого воздействия не возникает. Поэтому физические поля можно обнаружить только непосредственно в течение времени их действия на окружающую среду. После прекращения воздействия обнаружить их следы, как правило, можно лишь косвенно, по остаточной реакции объектов, прежде всего, живой природы.
По характеру воздействия на организм различают следующие типы воздействий:

электромагнитные , электростатические и магнитостатические поля;
акустические (включая вибрации);
электроакустические ;
гравитационные ;
радиационные (как вторичное проявление действия сильных и слабых взаимодействий);
биологические (как проявление воздействия комплекса полей , порождаемых жизнедеятельностью биообъекта,– например, гипноз)

К радиоактивному воздействию (т.е. непосредственно связанному с перестройкой внутренней структуры атома), следует отнести α-, β-, γ- излучения и поток нейтронов n).
То, что переносчиками взаимодействий являются дискретные частицы ( кванты поля ), приводит к важным следствиям в механизме воздействия физических полей на природные объекты. А именно, характер воздействия физического поля на объекты природы определяется не только характером и суммарной энергией самого поля, но, в существенной степени, энергетическими характеристиками его носителя.

Техногенное химическое загрязнение среды

Подсчитано, что в начале 80-х гг. 20 в. в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу поступило более 200 млн. т углекислого и около 146 млн. т сернистого газа, 53 млн. т оксидов азота и другие химические соединения. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 33 млрд. м 3 неочищенных сточных вод и 250 млн. т пыли. Нетрудно догадаться, что к началу 21 в. количество аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц) и вредных газообразных соединений (оксидов серы, углерода, азота, соединений фтора, хлора и др.) в биосфере значительно возросло. Это очень опасно, поскольку, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более 500 тыс. практически используемых человеком химических соединений (всего известно более 6 млн. соединений) около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными.
Особую тревогу вызывает загрязнение атмосферы сернистым газом, который образуется в ходе переработки сернистых соединений. При взаимодействии сернистого газа с кислородом воздуха и атмосферной влагой образуется SO 3 , а затем H 2 SO 4 :

2 SO 2 + О 2 → 2 SO 3 , SO 3 + Н 2 О → H 2 SO 4 .

Таблица 5.1. Доля теплоэнергетических комплексов (ТЭК) и ТЭС
в воздействии на окружающую среду России.

В то же время, несмотря на меры по защите от вредных выбросов, современные теплоэнергетические объекты являются крупными комплексами, которые имеют разностороннее влияние на многие сферы жизни и деятельности общества (табл. 5.1). Масштабы этого воздействия – огромны. Помимо долгоживущих радионуклидов (см. ниже) опасными компонентами их дымовых газов (особенно угольных ТЭС) являются твердые частицы, диоксид серы, окислы азота и углекислый газ. Кроме того, в дымовых газах содержатся ароматические углеводороды канцерогенного воздействия, пары соляной и плавиковой кислот, токсичные металлы.

Эффекты концентрации веществ в пищевых цепях

Число различных синтетических веществ, выбрасываемых в окружающую среду стало быстро возрастать после второй мировой войны. Как указывалось выше, это, прежде всего гербициды и пестициды, предназначенные для уничтожения сорняков и насекомых, наносящих вред урожаям, домашнему скоту и самому человеку, включая ДДТ, диэлдрин и алдрин.

Химическое оружие и захоронения боевых отравляющих веществ

Несмотря на то, что во всем мире химическое оружие интенсивно уничтожается, знать о нем необходимо. Раньше с ним знакомили на курсах по гражданской обороне, и большинство людей имели о химическом оружии хотя бы общее представление. Сейчас оно упоминается только в аспекте разоружения или экологических катастроф, однако менее опасным оно от этого не стало. К тому же, игнорируя всевозможные Конвенции по запрещению химического оружия, до сих пор почти все ведущие в военном отношении страны имеют колоссальные его арсеналы, а в ряде случаев продолжают вести дальнейшие его разработки, в том числе в области создания психохимического оружия .

Сейчас массированное применение отравляющих веществ маловероятно – слишком пристально следит за этим мировое сообщество. Однако появилась опасность другого рода – экологическая . Так, например, после окончания второй мировой войны огромные количества боевых отравляющих веществ (около 200 тыс. т ) были затоплены на небольшой глубине в прибрежных водах Балтийского моря. Под действием морской воды за прошедшие более чем полвека емкости с боевыми ядами, а это, в основном, иприт, стали ветхими, некоторые из них уже разрушаются.
Недавно на дне Черного моря были обнаружены сотни контейнеров с отравляющими веществами. Если хотя бы одна бочка даст течь – локальной экологической катастрофы не избежать. Если же произойдет массовый выброс боевых ядов, то не избежать глобальной экологической катастрофы (рис.5.20).

Рис.5.20. Места в Крыму, в которых обнаружены захоронения контейнеров с отравляющими веществами.

Радиоактивное загрязнение среды

Так исторически сложилось, что в общественном сознании сформировалось неадекватное восприятие техногенных рисков различной природы. В настоящее время существует устойчивый стереотип, согласно которому основными источниками поступления естественных радионуклидов (ЕРН) на поверхность Земли считаются урановые рудники и атомный энергетический комплекс с его ядерными реакторами.
Однако более детальное знакомство с проблемой свидетельствует о том, что атомная энергетика в современном мире дает всего лишь не более 0.1% от всей дозы облучения людей на Земле. На порядок больше вклад в радиоактивное облучение привносят выбросы ТЭС и ТЭЦ, работающих на органическом топливе – угле, сланце, нефти, которые, наряду с другими энергетическими предприятиями, работающими на этом же топливе, являются самым мощным источником поступления радионуклидов (РН), и в частности радона, в атмосферу. Так, по данным многочисленных исследований, выбросы газообразных радиоактивных изотопов 220 Rn и 222 Rn, не улавливаемых действующими системами очистки ТЭС, составляют в среднем за год около 6∙10 10 Бк/ГВт (эл.). К этому следует добавить, что согласно проведенной оценке, количество извлекаемых при добыче угля ЕРН в Российской Федерации превышает количество извлекаемых ЕРН при эксплуатации урановых месторождений. При сжигании угля, даже у современных ТЭС, работающих на угле с содержанием золы не более 10 % и оборудованных фильтрующей системой, позволяющей задерживать 97.5 % золы, РН практически полностью попадают во внешнюю среду. В результате, удельная активность выбросов ТЭС в 5-10 раз выше, чем для АЭС.
В этом контексте исключительное значение в характере и особенностях реакции общества, средств массовой информации (СМИ) и тем более пострадавшего населения приобретают радиационные аварии на атомных объектах и особенно те из них, которые сопровождаются выбросами и сбросами радиоактивных материалов в окружающую среду. Подобного рода аварии, если они квалифицируются как крупномасштабные, приводят к радиоактивному загрязнению больших территорий и, следовательно, вовлечению в орбиту их влияния значительных контингентов населения. Реакции на такого рода аварии и, особенно на их радиологические последствия со стороны общества, политиков, СМИ и пострадавшего населения продолжаются в течение десятилетий. Так, например, катастрофа на Чернобыльской АЭС, без преувеличения всколыхнула все человечество, и память об этой трагедии, вне всякого сомнения, будет жить в сознании не одного поколения людей.
В то же время, происходят крупномасштабные аварии в других отраслях промышленности, не связанных напрямую с ионизирующими излучениями, которые сопровождаются огромными безвозвратными и санитарными потерями: гибелью сотен и тысяч людей, массами пострадавших от увечий, отравлений и других причин, а также экологическими катастрофами (например, авария на химическом предприятии в Бхопале, взрыв продуктопровода в Башкирии, прорыв дамбы на золотодобывающей фабрике в Румынии, авария на Саяно-Шушенской ГЭС). Последствия этих аварий через достаточно непродолжительное время перестают быть предметом обостренного внимания СМИ и международной общественности, несмотря на трагические медико-биологические последствия этих катастроф.
Безусловно, наибольший ущерб окружающей среде в плане радиоактивного загрязнения наносят аварии на объектах ядерного комплекса и ядерные взрывы в атмосфере. Что касается аварий, то, по-видимому, вследствие более внимательного отношения к ядерной отрасли, как общественности, так и специалистов, их число относительно не велико.

Рис. 5.21. Процентная доля облучения тела человека дозами ионизиру¬ющего излучения, получаемыми от различных источников.

Рис. 5.22. Накопление радиоизотопов 90 Sr и 137 Cs в пищевой цепи (по Дж. Митчеллу).

После ядерных взрывов, аварий на АЭС или объектах, связанных с ядерным производством, на поверхность Земли или дна океана оседают пылеватые частицы, называемые радиоактивными осадками. Характер их зависит от типа ядерного устройства. В случае атомного взрыва происходит расщепление урана или плутония и образование радиоактивных продуктов распада. При термоядерном взрыве (водородное оружие) синтезируются легкие ядра (дейтерий + тритий) с образованием более тяжелых элементов. При этом продуктов радиоактивного распада образуется немного (главным образом за счет распада ядерного детонатора), но выделяется большое количество нейтронов, которые, действуя на нерадиоактивные окружающие вещества, превращают их в источники радиации (наведенная радиоактивность).
Вследствие очень высоких температур, реализующихся при ядерных взрывах, радионуклиды часто спекаются с окружающими частицами поднятого грунта и образуют шарики различных размеров, состоящие в основном из кремнистого и глиноземистого материала нерастворимого в воде. Эта радиоактивная пыль, покрывая траву, листья деревьев и кустарников, включается затем в пищевые цепи и попадает в организм животных и человека (рис.5.22).
Мельчайшие радиоактивные частицы перемещаются ветром от места взрыва и покрывают большие площади. Кроме того, при радиоактивном распаде образуется эманация (радиоактивные газы), которая может переноситься на значительные расстояния и затем давать твердые радиоизотопы. Последние зачастую обнаруживаются в пищевых цепях на расстоянии в сотни километров от эпицентра взрыва.
В случаях особо мощных взрывов происходит глобальное загрязнение атмосферы радиоизотопами и выпадение радиоактивных осадков по всей поверхности планеты. Обычно количество радиоактивных осадков бывает пропорционально степени влажности климата, поскольку мельчайшие радиоактивные частицы возвращаются на поверхность Земли, в основном с дождями и снегом. Так, после аварии на Чернобыльской АЭС на площади 50 000 км 2 вокруг места взрыва выпали радиоактивные осадки (состоящие в основном из йода, цезия, стронция и плутония) активностью 31·10 6 Ки, что составляет всего 3/5% от суммарного выделения радиоактивных продуктов. Основная же часть радиоактивных веществ была унесена радиоактивным облаком на большие расстояния, что обусловило глобальное повышение радиационного фона в атмосфере планеты.
В случае поступления радиоактивных изотопов в окружающую среду со скоростью превышающей их распад, они постепенно накапливаются в почве, морских и континентальных осадках, воде и воздухе, а затем и в живых организмах. Отношение содержания радиоактивного изотопа в организме к содержанию его в окружающей среде называют коэффициентом накопления (K).
Радиоактивные изотопы в химическом отношении ведут себя аналогично стабильным, поэтому накопление их в организмах связано с химическими , а не физическими причинами. Коэффициент накопления может достигать огромных величин. К примеру, при концентрации фосфора в воде 0.00003 мг/г, количество его в желтке уток, обитающих в данном бассейне, может достигать 6 мг/г (K = 200 000). Концентрация радиоактивного йода в щитовидной железе зайца может быть в 500 раз выше, чем в растениях, которыми он питается.
Несмотря на то, что процесс приготовления пищи частично защищает человека от загрязнителей, длительное питание продуктами, загрязненными радионуклидами, приводит к накоплению последних в организме. Радиоактивное загрязнение биосферы вызывает множество заболеваний у человека и в первую очередь лейкемию, обязанную 90 Sr, который, отлагаясь в костях, нарушает процесс образования эритроцитов.

Читайте также: