Техногенные факторы загрязнения окружающей среды кратко

Обновлено: 04.07.2024

— привнесение в грунты или возникновение в них новых, как правило, не характерных для них компонентов-загрязнителей (твердых, жидких, газообразных, биотических или комплексных), оказывающих вредное воздействие (прямое или косвенное) на экосистемы, включая и социальные (человека).

Процесс загрязнения грунтов может быть естественным, природным (например, загрязнение почв и горных пород вредными токсичными компонентами при извержении вулкана) или искусственным (техногенным, антропогенным). Наибольшие экологические проблемы связаны именно с техногенными загрязнениями.

Для очистки грунтов от загрязнений применяют комплекс мероприятий, направленных на удаление, локализацию или разрушение загрязняющих компонентов грунтов с целью их экологической реабилитации (восстановления)

Техногенное загрязнение грунтов

Техногенными загрязнителями

(или загрязняющими веществами) называются несвойственные окружающей природной среде посторонние химические продукты техногенного происхождения, поступающие в природную среду в таких концентрациях, которые вызывают вредное токсическое воздействие на экосистемы, живые организмы и особенно на человека. При этом вредное воздействие может иметь острый или хронический характер, проявляться как непосредственно, так и после накопления этих веществ до критических доз или их превращений, а также в результате синергетических процессов (взаимного влияния и усиления).

Пример химического загрязнения грунтов. Москва
Для основных химических загрязнителей почв и горных пород выделены классы опасности, по которым можно судить о вредности этих веществ для биоты. Список опасных веществ — загрязнителей грунтов весьма широк.

Источники и масштабы tеxнoгенного загрязнения биосферы

ИСТОЧНИКИ И МАСШТАБЫ TЕXНOГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ 1.1. Экологические последствия техногенных эмиссий

Загрязнение биосферы человеком представляет собой одну из самых древних проблем в истории цивилизации. Считается, что химическое загрязнение биосферы, вызванное деятельностью человека, началось с первого зажженного им костра. На этом этапе воздействие человека на окружающую среду было незначительным. Далее по мере развития научно-технического прогресса, роста численности населения и его потребностей антропогенное загрязнение возрастало.

Человек издавна рассматривал окружающую природную среду в основном как источник ресурсов. Однако развитие современной цивилизации приводит к парадоксу. Стремясь достигнуть независимости от природы, улучшить условия жизни, человек наращивает темпы материального производства. При этом большая часть взятых oт природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, что ставит под угрозу существование как биосферы, так и самого человек.

Биосфера существует, многократно используя одни и те же атомы, т.е. в биосфере вещество используется в круговороте (биогеохимические циклы). Причем, в основном используются легкие биогенные элементы, из которых состоит живое вещество: О, N, С, S, Р. Человек же использует вещество планеты крайне неэффективно с образованием огромного количества отходов. При этом в среду хозяйственной деятельности включаются практически все элементы таблицы Менделеева, а также синтезированные человеком соединения: пластмассы, пестициды, радионуклиды и др. В результате происходит обогащение биосферы не свойственными ей веществами, т.е. нарушается естественное соотношение химических элементов. Чтобы обеспечить одного человека предметами существования, каждый год из недр Земли извлекается до 40 т первичного сырья, которые в последующем рассеиваются в биосфере, радикально изменяя эволюционно сформировавшиеся биогеохимические циклы. Острота проблемы заключается в том, что при учете всех видов отходов количество полезного общественного продукта составляет около 10% используемых природных ресурсов, а остальные 90% переходят в отходы — газообразные, жидкие, твердые и, часто, весьма токсичные.

Выбрасываемые в окружающую среду загрязнители рассеиваются в биосфере и могут поглощаться живыми организмами. Для ряда загрязнителей наблюдаются очень высокие коэффициенты накопления в пищевых цепях (103 … 106 раз). При этом человек сталкивается с эффектом бумеранга: находясь в самом конце большинства пищевых целей, он становится потребителем наиболее загрязненной пищевой продукции.

Так, современный горожанин получает в день вместе с пищей, питьевой водой, с табачным дымом и из атмосферы в среднем в 40 раз больше свинца, чем человек доиндустриального века. Главной причиной глобального экологического кризиса является рост народонаселения, инициирующий другие экологические проблемы.

В настоящее время население планеты увеличивается быстрее, чем бьется сердце человека, каждую минуту рождается 250 детей, каждые сутки население земного шара увеличивается на 250…300 тыс. человек, за год — на 70…85 млн. чел. Согласно последним данным ООН, к 2050 году население Земли достигнет 9 млрд. человек, но во многих странах демографические показатели снизятся. В частности, сокращение населения в Болгарии составит 35%, в Украине, России, Молдове, Беларуси, Румынии — 25…35%. При этом прирост населения планеты на 88% будет осуществляться за счет развивающихся стран.

Появление каждого нового жителя Земли требует дополнительных 0,2…0,5га земли для производства продуктов питания, для жилья, работы, отдыха. Между тем, уровень производства сельскохозяйственной продукции достиг своего предела, и дальнейшее его увеличение может быть достигнуто лишь за счет применения минеральных удобрений, а также пестицидов — для сохранения выращенного урожая. И то, и другое напрямую связано с последующим загрязнением почвы и водоемов.

Одновременно нарастает количество крупных городских агломераций. С 1950 по 1983 гг. число жителей в городах увеличилось в 2,6 раза, в то время как сельское население возросло лишь на 53%. Сейчас городское население растет вдвое быстрее, чем население Земли в целом. Среди крупных городов быстрее всего растут города-миллионеры (с населением свыше 1 млн. чел.). В 1900г. таких городов было 10, в 1955-60, в 1980-210. В настоящее время в таких городах сосредоточено до 25% всего населения мира, а их число — более 430. В целом городское население планеты составляет более 50%, а в отдельных регионах еще выше: Северная Америка-83%, Австралия-85%, Европа и Латинская Америка-79%, Украина-около 70%. По прогнозам, к 2025 году городское население планеты достигнет 60%.

Факты интенсивного загрязнения городов общеизвестны. В среднем городской воздух содержит в 150 раз больше пыли и вредных веществ, чем загородный, а соединений свинца в нем в 2000 раз больше, чем над океаном. Например, смертность от рака легких среди жителей городов в 4- 5 раз выше, чем у жителей деревень. Городских детей от легочных заболеваний умирает в 30 раз больше, чем деревенских. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что 70-90% всех раковых заболевании в городах связано с присутствием в городском воздухе различных химических веществ канцерогенной природы, наиболее распространенными из которых являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), в том числе самый опасный из них 3,4-бензпирен (БП). За последние 25 лет количество заболеваний раком на планете возросло в 4 раза. Каждый житель большого промышленного города вдыхает в течение жизни (за 70 лет) почти 16 мг БП (при допускаемой концентрации 0,1 мкг/м ). Среднегодовая концентрация БП в атмосфере 37-ми городов Украины превышает норму в 2,5…5,8 раза, а максимальная среднемесячная — в 8 …23,5раза.

С ростом численности населения Земли темпы эксплуатации ресурсов недр постоянно возрастают. За минувший XX век годовое потребление угля, железа, марганца и никеля увеличилось в 50-60 раз; алюминия, вольфрама, молибдена и калия — в 200… 1000 раз. Полагают, что при современной сырьевой базе и сохранении нынешних темпов потребления запасов алюминия хватит на 100 лет; железа — на 150 лет; запасов полиметаллических руд — на 30…60 лет; нефти — на 80…100 лет, природного газа — на 100… 140 лет, каменного угля — на 400 лет.

Особую категорию с точки зрения исчерпаемости и возобновимости представляют земельные, водные и лесные ресурсы. В настоящее время человек эксплуатирует более 60% суши, использует безвозвратно более 13% годового стока рек, скорость сведения лесов составляет 17 млн. га в год. Сейчас площадь тропических лесов сократилась примерно наполовину. Если темпы уничтожения тропических лесов сохранятся, то через 20.. .30 лет они как экосистемы исчезнут с лица Земли.

При строительных и горных работах перемещается более 4 км фунтов в год, извлекается из недр Земли ежегодно около 250 млрд. т различных ископаемых, сжигается 11 млрд. т топлива, выплавляется около 1 млрд. т различных металлов, рассеивается на полях свыше 500 млн. т минеральных удобрений и 5 млн. т пестицидов.

Только 50% внесенных удобрений усваивается растениями, потери урожая от сорняков и вредителей часто достигают 30…35%, а 90% пестицидов расходуется впустую, загрязняя почву, воду и атмосферу. В биосферу поступает до 50% извлеченных из недр металлов, 30% химического сырья, 67% теплоты, вырабатываемой ТЭС. Номенклатура продукции химической промышленности составляет 500 тыс. химических соединений и ежегодно к ним прибавляется 1…2 тыс. новых. Из этого числа 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными, особенно с точки зрения генетики.

Подсчитано, что за всю историю человеческого общества выплавлено 20 млрд. т железа. Его количество в сооружениях, машинах, транспорте и т.д. сейчас составляет около 6 млрд. т, остальное рассеяно в окружающей среде. В течение года рассеивается более 25% годовой продукции железа. Другие вещества рассеиваются еще в большей степени. Так, рассеивание ртути и свинца достигает 80…90% их годового производства.

Рост промышленного производства сопровождается лавинообразным нарастанием объема твердых отходов, ежегодное количество которых превышает 2 млрд. т. Каждые 8… 10 лет количество таких отходов увеличивается в два раза.

На каждую тонну добытого угля приходится 20…24 т шахтной воды. Ежегодно из угольных шахт на поверхность откачивается около 2,5 млрд. м3 загрязненных шахтных вод, сброс которых в природные или искусственные водоемы без предварительной очистки наносит природе большой вред. В некоторых шахтах Кривбасса содержание солей в шахтных водах достигает 10… 100 г/л.

Растут объемы водопотребления, особенно в промышленных странах. Для сносного существования человеку достаточно 15 л воды в сутки. Однако в крупных городах развитых стран потребляют 250…500 л (Москва — 700, Киев — 515, Днепропетровск — 450 л). Расход воды на одного сельского жителя составляет в среднем 60л/сутки. В мире в среднем — 220.. .300 л/сутки.

В сельском хозяйстве на орошение расходуется 69…70% всей воды, используемой человеком на Земле, 22…23% — в промышленности, а на бытовые нужды идет лишь 8.. .9%. Одна из причин нехватки воды — расточительность. Так, много воды, накопленной за высокими плотинами водохранилищ, испаряется или просачивается в почву.

Воду загрязняют промышленные и бытовые отходы, нитраты из удобрений, смытых с полей, кислотные дожди и вещества, просачивающиеся из свалок токсичных отходов. Уровни содержания нитратов в реках Европы, на которых ведется мониторинг, в среднем в 45 раз выше, чем в чистых реках.

Аральское море — классический и печальный пример неправильного хозяйствования. Забор воды на орошение из рек, питающих морс, снизил его уровень более чем на 12м, а соленость увеличилась в 10 раз. Кстати, Азовское морс в настоящее время недополучает около 23% воды.

Качество воды водных объектов Украины находится на чрезвычайно низком уровне. В частности, качество воды Днепра, Северского Донца, речек Приазовья, притоков Днестра и Западного Буга классифицируется как очень грязная (VI класс). К основным загрязнителям рек Украины относятся нефтепродукты, фенолы, азот (аммонийный и нитратный), тяжелые металлы и галогенуглеводороды.

Серьезные опасения вызывает состояние почвы. Наибольшей трансформации подвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы в пределах суши. Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100… 1000 раз быстрее, чем в естественных условиях. В результате такой эрозии общие потери земельных угодий за всю историю человечества составили 2 млрд. га, т.е. превышают ныне обрабатываемую площадь — около 1,5 млрд. га (по другим данным — 1,2 млрд га).

В ряде регионов Украины заметно ухудшилось состояние земельных угодий в связи с проведением оросительной мелиорации, которая отрицательно влияет на черноземные почвы: уменьшается гумусный горизонт, увеличивается рН до 8…8,5, происходит вторичное засоление корневого слоя.

Если уничтожение лесов будет продолжаться с прежней интенсивностью, то через 50…60 лет тропические леса исчезнут везде, кроме Заира в Африке и Западной Амазонки в Южной Америке. Эти леса — дождевые, занимают всего 6% территории Земли, но в них обитает столько же видов, как и во всех других экосистемах планеты вместе взятых. Каждую минуту дождевой лес исчезает на площади равной футбольному полю. Каждый год он исчезает на территории, равной Австралии (~7,7 млн. км2). Тропические леса Бразилии ежегодно вырубают на площади

свыше 23 тыс. км. Важнейшей проблемой здесь является кислотная интоксикация биосферы, т.е. выбросы S02. Кроме серы на леса воздействуют оксиды азота выхлопных газов. В отдельных местах кислотность почв возросла в 5…10 раз.

Так, на территории Германии кислотными дождями повреждено 35…50% площади лесных массивов страны. В Голландии и Великобритании около 30% деревьев оказались засохшими, в Чехии и Швейцарии погибли 16% деревьев. В Украине осталось 14% лесов от того количества, которое было 200 лет тому назад.

Таким образом, человеческая деятельность меняет характер окружающей среды, причем в большинстве случаев эти изменения оказывают негативное влияние на самого же человека. Последствия техногенного влияния на окружающую среду настолько серьезны, что привели к заметному ухудшению экологического состояния атмосферы, гидросферы, литосферы.

Систематика техногенных загрязнителей

В самом общем случае загрязнители грунтов подразделяют на классы: 1) неорганических загрязнителей; 2) органических загрязнителей; 3) радиоактивных загрязнителей; 4) биологических загрязнителей.

К неорганическим загрязнителям

тяжелые металлы;
минеральные соли и вещества (удобрения, цианиды, асбест, противогололёдные реагенты и др.);
неорганические кислоты (хромовые кислоты и др.)
токсичные щелочи и др.

К органическим загрязнителям

низкомолекулярные органические соединения (хлорорганические пестициды (ХОП), гербициды, инсектициды, фунгициды, ароматические амины);
ПАУ (полициклические ароматические углеводороды, флуорантен, пирен, нафталин и др.);
ХОС (хлорорганические соединения);
фенолы;
нефть и нефтепродукты (нефтяные шламы, мазут, керосин, бензин, различные растворители;
красители (краски, лаки, родственные продукты);
органические кислоты и др.

К радиоактивным загрязнителям

относятся жидкие, твердые и газообразные вещества, обладающие радиоактивностью.

К биологическим загрязнителям

относятся вредные патогенные микроорганизмы, бактерии, водоросли и т. п.

Литература

Загрязнение почв

— вид антропогенной деградации почв, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень их содержания в почвах.

Основной критерий загрязнения окружающей среды различными веществами — проявление признаков вредного действия этих веществ в окружающей среде на отдельные виды живых организмов, так как устойчивость отдельных видов последних к химическому воздействию существенно различается. Экологическую опасность представляет то, что в окружающей человека природной среде по сравнению с природными уровнями превышено содержание определенных химических веществ за счет их поступления из антропогенных источников. Эта опасность может реализоваться не только для самых чувствительных видов живых организмов.

Загрязняющие вещества (загрязнители) — это вещества антропогенного происхождения, поступающие в окружающую среду в количествах, превышающих природный уровень их поступления.

Т.А. Акимова, A.П. Кузьмин, В.В. Хаскин
Экология. Природа — Человек — Техника
Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 343 с.

6.1. Техногенные эмиссии и воздействия

Рис. 6.1. Классификация техногенных загрязнений окружающей среды

Классификация техногенных воздействий, обусловленных загрязнением среды, включает такие основные категории:

1. Материально-энергетические характеристики воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, акустические), химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания(рис. 6.1). В большинстве случаев в качестве таких агентов выступают эмиссии (т.е. испускания — выбросы, стоки, излучения и т.п.) различных технических источников.

3. Временные параметры и различия воздействий по характеру эффектов: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные; пороговость эффектов.

4. Категории объектов воздействия: различные живые реципиенты (т.е. способные воспринимать и реагировать) — люди, животные, растения; компоненты окружающей среды (среда поселений и помещений, природные ландшафты, поверхность земли, почва, водные объекты, атмосфера, околоземное пространство); изделия и сооружения.

В пределах каждой из этих категорий возможно определенное ранжирование экологической значимости факторов, характеристик и объектов. В целом по природе и масштабам актуальных воздействий наиболее существенны химические загрязнения, а самая большая потенциальная угроза связана с радиацией. Что касается объектов воздействия, то на первом месте, конечно же, стоит человек. В последнее время особую опасность представляет не только рост загрязнений, но и их суммарное влияние, часто превышающее по конечному эффекту простое суммирование последствий.

Загрязнение окружающей среды относится к непреднамеренным, хотя и очевидным, легко осознаваемым экологическим нарушениям. Они выступают на первый план не только потому, что многие из них значительны, но и потому, что они трудно контролируются и чреваты непредвиденными эффектами. Некоторые из них, например, техногенная эмиссия СО₂ или тепловое загрязнение, принципиально неизбежны, пока существует топливная энергетика.

Таким образом, в среднем на одного жителя планеты приходится около 26 т всех антропогенных эмиссии в год. 150 Гт отходов распределяются приблизительно следующим образом: 45 Гт (30%) выбрасываются в атмосферу, 15 Гт (10%) — сливаются со стоками в водоемы, 90 Гт (60%) попадают на поверхность земли.

Указанные объемы эмиссии настолько велики, что даже малые концентрации в них токсичных примесей могут составить в совокупности огромное количество. По различным экспертным оценкам, общая масса техногенных загрязнителей, относимых к разным классам опасности, составляет от 1J5 до 1/8 Гт в год. т.е. примерно 250-300 кг на каждого жителя Земли. Это и есть минимальная оценка глобального химического загрязнения.

Химизация техносферы достигла к настоящему времени таких масштабов, которые заметно влияют на геохимический облик всей экосферы. Общая масса производимых продуктов и химически активных отходов всей химической промышленности мира (вместе с сопутствующими производствами) превысила 1,5 Гт/год. Почти все это количество может быть отнесено к загрязнителям. Но дело не только в общей массе, но и в числе, разнообразии и токсичности множества производимых веществ. В мировой химической номенклатуре значится более 10 7 химических соединений; ежегодно их число возрастает на несколько тысяч. В заметных количествах производится и предлагается на рынке более 100 тысяч веществ, в массовых масштабах производится около 5 тысяч веществ. Однако подавляющее большинство производимых и используемых веществ не оценены с точки зрения их токсичности и экологической опасности.

Источники техногенных эмиссии подразделяются на организованные и неорганизованные, стационарные и подвижные. Организованные источники оборудованы специальными устройствами для направленного вывода эмиссии (трубы, вентиляционные шахты, сбросные каналы и желоба и т.п.);

эмиссии от неорганизованных источников произвольны. Источники различаются также по геометрическим характеристикам (точечные, линейные, площадные) и по режиму работы — непрерывному, периодическому, залповому.

Процессы и технологии. Источниками преобладающей части химического и теплового загрязнения являются термохимические процессы в энергетике — сжигание топлива и связанные с ним термические и химические процессы и утечки. Главные реакции, определяющие при этом эмиссию углекислого газа, паров воды и теплоты (Q):

где Q = 102,2 (n + 0,25m) + 44,4 (0,5 m) кДж/моль.

Попутные реакции, определяющие эмиссию других загрязнителей, связаны с содержанием в топливе различных примесей, с термоокислением азота воздуха и со вторичными реакциями, происходящими уже в окружающей среде. Все эти реакции сопровождают работу тепловых станций, промышленных печей, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, процессы металлургии, обжига минерального сырья. Наибольший вклад в энергетически зависимое загрязнение среды вносят теплоэнергетика и транспорт.

Рис. 6.2. Влияние теплоэлектростанции на окружающую среду

1 — котел; 2 — труба; 3 — паровая труба; 4 — электрогенератор;

5 — электроподстанция; 6 — конденсатор; 7 — водозабор для охлаждения конденсатора; 8 — водное питание котла; 9 — линия электопередачи;

10 — потребители электроэнергии; 11 — водоем

Общая картина воздействия теплоэлектростанции (ТЭС) на окружающую среду показана на рис. 6.2. При сжигании топлива вся его масса превращается в твердые, жидкие и газообразные отходы. Данные о выбросах главных загрязнителей воздуха при работе ТЭС приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Удельные выбросы в атмосферу при работе ТЭС мощностью 1000 МВт на разных видах топлива, г/кВт *час

Загрязнение – это введение загрязняющих веществ в окружающую природную среду, которые вызывают неблагоприятные изменения. Загрязнение может принимать форму химических веществ или энергии, такой как шум, тепло или свет. Компонентами загрязнения, могут быть либо чужеродные вещества/энергия, либо природные загрязнители.

Основные виды и причины загрязнения окружающей среды

Загрязнение воздуха

Дым из дымоходов, заводов, транспортных средств или от сжигания древесины и угля делают воздух токсичным. Очевидны также последствия загрязнения воздуха. Выброс диоксида серы и опасных газов в атмосферу вызывает глобальное потепление и кислотные дожди, которые, в свою очередь, повышают температуру, провоцируя чрезмерные осадки или засухи во всем мире, и усложняет жизнь животных. Мы также дышим каждой загрязненной частицей из воздуха и в результате увеличивается риск астмы, и рака лёгких.

Загрязнение воды

Загрязнение водных ресурсов стало причиной потери многих видов флоры и фауны Земли. Это произошло из-за того, что промышленные отходы, сбрасываемые в реки и другие водные объекты, вызывают дисбаланс в водной среде, что приводит к серьезному загрязнению и смерти водных животных и растений.

Кроме того, распыление инсектицидов, пестицидов (таких как ДДТ) на растения, загрязняют систему подземных вод. Разливы нефти в океанах, повлекли за собой значительный ущерб водным объектам.

Эвтрофикация – еще одна важная причина загрязнения воды. Происходит из-за необработанных сточных вод и смыва удобрений с почвы в озера, пруды или реки, из-за которых химические вещества проникают в воду и препятствуют проникновению солнечных лучей, тем самым сокращая количество кислорода, и делая водоем непригодным для жизни.

Загрязнение водных ресурсов вредит не только отдельным водным организмам, но и всей пищевой цепи, и серьезно влияет на людей, зависящих от пресной воды. В некоторых странах мира, из-за загрязнений воды, наблюдаются вспышки холеры и диареи.

Загрязнение почвы

Этот вид загрязнения происходит когда в почву попадают вредные химические элементы, как правило, вызван деятельностью человечества. Инсектициды и пестициды всасывают соединения азота из почвы, после чего она становится неподходящей для роста растений. Промышленные отходы, добывание полезных ископаемых и обезлесение также негативно воздействуют на почву. Поскольку растения не могут произрастать необходимым образом, они не способны удерживать почву, в следствии чего образуется эрозия.

Шумовое загрязнение

Шумовое загрязнение появляется, когда неприятные (громкие) звуки из окружающей среды воздействуют на органы слуха человека и приводят к психологическим проблемам, включая напряжение, повышенное давление, нарушение слуха и т.д. Оно может быть вызвано промышленным оборудованием, самолетами, автомобилями и т.д.

Радиоактивное загрязнение

Это очень опасный вид загрязнений, он происходит из-за сбоев в работе атомных электростанций, неправильного хранения ядерных отходов, несчастных случаев и т. д. Радиоактивное загрязнение может вызвать раковые заболевание, бесплодие, потерю зрения, врожденные дефекты; оно способно сделать почву неплодородной, а также негативно воздействует на воздух и воду.

Световое загрязнение

Световое загрязнение происходит из-за заметного избыточного освещения области. Оно распространено, как правило, в больших городах, особенно от рекламных щитов, в спортивных залах или развлекательных заведениях в ночное время. В жилых районах световое загрязнение сильно влияет на жизнь людей. Оно также препятствует астрономическим наблюдениям, делая звезды почти невидимыми.

Термическое/тепловое загрязнение

Термическое загрязнение – это ухудшение качества воды любым процессом, который изменяет температуру окружающей воды. Главной причиной теплового загрязнения является использование воды в качестве хладагента электростанциями и промышленными предприятиями. Когда вода, используемая в качестве хладагента, возвращается в естественную среду при более высокой температуре, изменение температуры снижает подачу кислорода и влияет на состав экосистемы. Рыбы и другие организмы, адаптированные к определенному температурному диапазону, могут быть убиты резким изменением температуры воды (или быстрым увеличением или снижением).

Тепловое загрязнение обусловлено избыточным теплом в окружающей среде, создающим нежелательные изменения в течение длительных периодов времени. Это происходит из-за огромного количества промышленных предприятий, обезлесения и загрязнения воздуха. Тепловое загрязнение увеличивает температуру Земли, вызывая резкие климатические изменения и исчезновение видов дикой природы.

Визуальное загрязнение

Визуальное загрязнение является эстетической проблемой и относится к последствиям загрязнений, которые ухудшают способность наслаждаться окружающим миром. Оно включает: рекламные щиты, открытые хранилища мусора, антенны, электрические провода, здания, автомобили и т.п.

Переполненность территории большим количеством объектов вызывает визуальное загрязнение. Такое загрязнение способствует рассеянности внимания, усталости глаз, потере идентичности и т.д.

Пластиковое загрязнение

Включает в себя накопление пластмассовых изделий в окружающей среде, которые оказывают неблагоприятное воздействие на дикую природу, среду обитания животных или людей. Пластмассовые изделия являются недорогими и долговечными, что сделало их очень популярными среди людей. Однако этот материал очень медленно разлагается. Пластиковое загрязнение может неблагоприятно влиять на почву, озера, реки, моря и океаны. Живые организмы, особенно морские животные, запутываются в пластмассовых отходах или страдают от воздействия химических веществ в пластмассе, которые вызывают перебои в биологических функциях. На людей также влияет пластиковое загрязнение, вызывая гормональный сбой.

Объекты загрязнений

Основными объектами загрязнения окружающей среды выступают такие компоненты природы, как воздух (атмосфера), водные ресурсы (ручьи, реки, озера, моря, океаны), почва и т.п.

Загрязнители (источники, или субъекты загрязнений) окружающей среды

Загрязнителями являются химические, биологические, физические или механические элементы (либо процессы), которые несут вред окружающей среде.

Они могут нанести вред как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Загрязнители происходят из природных ресурсов или производятся людьми.

Многие загрязняющие вещества оказывают ядовитое воздействие на живые организмы. Монооксид углерода (угарный газ) является примером вещества, которое наносит ущерб людям. Это соединение поглощается организмом вместо кислорода, вызывает одышку, головную боль, головокружение, учащенное сердцебиение, а в тяжелых случаях может привести к серьезному отравлению, и даже смерти.

Некоторые загрязняющие вещества становятся опасными, когда вступают в реакции с другими встречающимися в природе соединениями. Оксиды азота и серы выделяются из примесей в ископаемом топливе во время сжигания. Они реагируют с водяным паром в атмосфере, превращаясь в кислотные дожди. Кислотный дождь негативно воздействует на водные экосистемы и приводит к гибели водных животных, растений, и других живых организмов. Наземные экосистемы также страдают от кислотных дождей.

Классификация источников загрязнений

По виду возникновения, загрязнения окружающей среды подразделяются на:

Антропогенное (искусственное) загрязнение

Антропогенное загрязнение – воздействие на окружающую среду, вызванное деятельностью человечества. Основными источниками искусственного загрязнения выступает:

индустриализация;
изобретение автомобилей;
рост населения Земли;
обезлесение: уничтожение естественной среды обитания;
ядерные взрывы;
чрезмерная эксплуатация природных ресурсов;
строительство зданий, дорог, плотин;
создание взрывоопасных веществ, которые используются во время военных действий;
использование удобрений и пестицидов;
добыча полезных ископаемых.

Естественное (природное) загрязнение

Естественное загрязнение вызывается и происходит естественным образом, без участия человека. Оно может повлиять на окружающую среду в течение определенного промежутка времени, однако способно регенерироваться. К источникам природного загрязнения относятся:

извержения вулканов, с выделением газов, пепла и магмы;
лесные пожары выделяют дым и газовые примеси;
песчаные бури поднимают пыль и песок;
разложение органических веществ, в процессе которого высвобождаются газы.

Последствия загрязнения:

Деградация окружающей среды

Окружающая среда является первой жертвой загрязнения атмосферы. Увеличение количества СО2 в атмосфере приводит к смогу, который может препятствовать проникновению солнечного света на поверхность земли. В связи с этим, процесс фотосинтеза растений значительно затрудняется. Такие газы, как диоксид серы и оксид азота, могут вызывать кислотные дожди. Загрязнение воды с точки зрения разлива нефти способно привести к гибели нескольких видов диких животных и растений.

Здоровье человека

Снижение качества воздуха приводит к некоторым респираторным проблемам, включая астму или рак лёгких. Боль в грудной клетке, воспаление горла, сердечно-сосудистые заболевания, респираторные заболевания могут быть вызваны загрязнением воздуха. Загрязнение воды способно создавать проблемы, связанные с кожей, включая раздражение и сыпь. Аналогичным образом, загрязнение шума приводит к потере слуха, стрессу и нарушению сна.

Глобальное потепление

Выброс парниковых газов, особенно CO2, ведет к глобальному потеплению. Каждый день создаются новые отрасли в промышленности, появляются новые автомобили на дорогах, а количество деревьев сокращается, чтобы освободить место для новых домов. Все эти факторы, прямо или косвенно, приводят к увеличению CO2 в атмосфере. Рост СО2 влечет за собой таяние полярных ледяных шапок, что увеличивает уровень моря и создает опасность для людей, живущих вблизи прибрежных районов.

Истощение озонового слоя

Озоновый слой – это тонкий щит высоко в небе, который препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей на землю. В результате деятельности человека химические вещества, такие как хлорфторуглероды, высвобождаются в атмосферу, что способствует истощению озонового слоя.

Неплодородные земли

Из-за постоянного использования инсектицидов и пестицидов почва может стать неплодородной. Различные виды химических веществ, образующихся из промышленных отходов, попадают в воду, которая также влияет на качество почвы.

Защита (охрана) окружающей среды от загрязнений:

Международная защита

Многие из природных ресурсов Земли особенно уязвимы, поскольку они подвержены влиянию человека во многих странах. В результате этого некоторые государства объединяются и разрабатывают соглашения, направленные на предотвращение ущерба или управление антропогенным воздействием на природные ресурсы. Они включают соглашения, которые влияют на защиту климата, океанов, рек и воздуха от загрязнений. Эти международные природоохранные договора иногда являются обязательными документами, которые имеют юридические последствия, в случае несоблюдения, а в других ситуациях используются в качестве кодексов поведения. К наиболее известным относятся:

Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), утвержденная в июне 1972 года, предусматривает охрану природы для нынешнего поколения людей и их потомков.
Рамочная конвенция ООН об изменениях климата (РКИК) была подписана в мае 1992 года. Главной целью этого соглашения является “стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере на уровне, который предотвратит опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему”
Киотский протокол предусматривает сокращение или стабилизацию количества выбрасываемых в атмосферу парниковых газов. Был подписан в Японии, в конце 1997 года.

Государственная защита

Многие конституции признают основополагающее право на охрану окружающей среды. Кроме того, в различных странах существуют организации и учреждения, занимающиеся вопросами охраны природы.

Хотя защита окружающей среды не просто является обязанностью государственных учреждений, большинство людей считают эти организации первостепенными в создании и поддержании базовых стандартов, которые защищают окружающую среду и людей, взаимодействующих с ней.

Как защитить окружающую среду самостоятельно?

Население и технологические достижения на основе ископаемого топлива серьезно повлияли на нашу природную среду. Поэтому теперь нам необходимо внести свой вклад в устранение последствий деградации, чтобы человечество продолжало жить в экологически безопасной среде.

Существует 3 главных принципа, которые по-прежнему актуальны и важны как никогда:

меньше использовать;
использовать повторно;
перерабатывать.

Есть 10 простых способов сохранить и защитить окружающую среду благодаря небольшим изменениям в вашей повседневной жизни:

Техногенное воздействие – это комплексное действие агропромышленного, промышленного, транспортного секторов, а также строений и коммуникаций на окружающую среду. Это может стать причиной ухудшения ее состояния и появления различных проблем для экономики и населения.

Техногенные негативные воздействия различаются по продолжительности, величине, степени приемлемости, контролируемости. Наиболее сильным и вредоносным воздействие бывает при ЧП техногенного характера, причинами которого могут быть как природные, так и антропогенные факторы. Наиболее важными из них при техногенном воздействии являются его сила и интенсивность. В некоторых случаях, как, например, при авариях на АЭС, большое значение имеет и продолжительность. Плата за негативное воздействие на окружающую среду при этом может быть очень высокой.

Виды антропогенного воздействия техногенной природы

Загрязнение воздуха пылью, сажей и вредными веществами.
Загрязнение водных объектов, в том числе морей и океанов.
Загрязнение почв и грунтовых вод.
Радиоактивное загрязнение.
Рост концентрации парниковых газов в атмосфере.
Последствия урбанизации.
Добыча ископаемых.
Военные действия и испытания.
Разрушение озонового слоя при космических пусках, а также влияние некоторых антропогенных соединений.
Строительство гидросооружений.

Рассмотрим каждый из источников техногенного воздействия на окружающую среду более подробно.

Проблема загрязнения воздуха

От загрязнения воздуха страдает большая часть человечества. Особенно актуальна эта проблема для крупных городов, промышленных зон, для таких стран, как Индия и Китай, где пагубное влияние наблюдается почти повсеместно.

Главными загрязнителями являются оксиды серы, оксиды азота, углекислый газ, озон, углеводороды, угарный газ, хлорорганические соединения, тяжелые металлы, сажа, пыль, асбестовые частицы. Выброс оксидов серы ведет к выпадению кислотных дождей. Оксиды азота усиливают городской смог. Углекислый газ в высоких концентрациях приводит к сонливости и головной боли. Приземный озон считается токсичным для человека соединением. Углеводороды могут повысить риск онкологических заболеваний и других проблем со здоровьем. Угарный газ вызывает проблемы с дыханием. Хлорорганические соединения могут быть токсичными и канцерогенными, накапливаются в организме.

Содержание пыли в крупных городах часто превышает ПДК в 5 - 7 раз, оксида углерода – в 20 - 30 раз, а соединений серы – в 4 - 8 раз.

В наибольшей мере загрязнение воздуха зависит от техногенного воздействия транспорта, сжигания угля, промышленных предприятий, пожаров.

В целях уменьшения загрязнения во многих странах действуют правила по нормированию выбросов. Ослабить проблему загрязнения воздуха поможет переход транспорта на электрическую и/или водородную тягу.

Загрязнение водных объектов

Техногенное воздействие на гидросферу является одной из основных экологических проблем современности. Водные объекты подвержены этому процессу в разной степени. Наиболее опасными являются разливы нефти по поверхности морей и океанов при авариях на танкерах. Нефтяная пленка является причиной гибели птиц и загрязнения береговой зоны. Кроме того, пленка уменьшает испарение воды, что негативно сказывается на естественном круговороте.

Причиной загрязнения рек являются стоки с промышленных предприятий, агрокомплексов, свалок, транспортных магистралей и городских улиц. В результате воды рек насыщаются вредными соединениями, число которых доходит до тысячи. В морях загрязненные воды растворяются, поэтому морская вода существенно чище, а морская рыба более экологична, чем речная.

Загрязнение почв

Причины загрязнения почв практически те же, что и водных объектов. В них могут накапливаться тяжелые металлы, продукты разложения пластмассы, пестициды, удобрения, промышленные загрязнители и т. д. Грибы активно впитывают токсины, поэтому не стоит собирать их вблизи трасс и других источников загрязнений.

Радиоактивное загрязнение

Эта проблема больше актуальна для стран, активно развивающих ядерную энергетику. Наибольшую опасность представляют долгоживущие изотопы. Другими причинами распространения радиоактивных загрязнителей являются радиохимические предприятия, урановые рудники. В последнее время многие страны стали отказываться от строительства новых АЭС. Среди них Германия и Южная Корея. Такое решение во многом было связано с печально известной аварией на АЭС в Фукусиме (Япония).

Выбросы парниковых газов

По масштабам воздействия на биосферу этот фактор является наиболее значительным. Парниковые газы очень устойчивы и сохраняются в атмосфере от десятков до тысяч лет, поэтому эта форма воздействия проявляется повсеместно и примерно одинаково по силе. На 2/3 антропогенный рост парникового эффекта связан с выбросами углекислого газа.

На втором месте по значимости - метан. И хотя глобальное потепление пока относительно невелико, оно приводит к росту нестабильности и инерционности метеорологических процессов, с чем связывают усиление засух, ураганов, наводнений, волн аномального тепла и (реже) холода, частое зависание определенного типа погоды.

Источником выбросов парниковых газов являются промышленность, энергетика, сельское хозяйство, транспорт, то есть выбросы в атмосферу парниковых газов - это техногенное воздействие.

В целях предотвращения дальнейших климатических изменений во многих странах принимаются меры по повышению энергоэффективности и развитию альтернативных (безуглеродных) источников энергии. Критической величиной считается потепление на 2 °С, что значительно выше современного уровня.

Урбанизация

Строительство городов создает дополнительную нагрузку на земную кору, повышая ее неравномерность. Другим нежелательным эффектом может стать рост уровня грунтовых вод и более высокий риск наводнений. Воздействие на погоду заключается в том, что над городами могут образовываться своеобразные тепловые купола, способствующие более интенсивной конвекции и повышению риска неблагоприятных метеорологических явлений.

Рост температуры над мегаполисами связан с повышенным энерговыделением, большим поглощением солнечного света за счет сажи, асфальта, темных крыш домов, низким уровнем транспирации и выбросом парниковых газов. В основном этот эффект заметен в ясную погоду.

Добыча полезных ископаемых

Наиболее сильно эта форма деятельности влияет на состояние литосферы. К примеру, подземная добыча угля может стать причиной просадок грунта и порчи домов. Добыча нефти и газа иногда приводит к землетрясениям.

Воздействие на атмосферу заключается в выбросах пыли, вредных газов и радиоактивных соединений. Крупные карьеры изменяют ландшафт и губят экосистемы.

Военные действия и испытания

Подземные испытания ядерного оружия могут вызвать сейсмические толчки, а наземные – стать причиной радиоактивного загрязнения атмосферы. При этом в воздух выбрасывается большое количество пыли и дыма, которые поднимаются на большую высоту и могут стать причиной кратковременного похолодания. Есть предположение, что небольшое снижение глобальной температуры в 60–70-е годы ХХ века на фоне общего потепления было результатом проводившихся в то время наземных испытаний водородных бомб.

Войны в Персидском заливе не раз приводили к возгоранию на нефтяных скважинах, что становилось причиной крупномасштабного загрязнения атмосферы. Плата за негативное воздействие на окружающую среду военных действий и испытаний оказалась довольно высокой.

Разрушение озонового слоя Земли

Эта проблема была актуальной в конце ХХ века из-за массового использования хлорсодержащих искусственных соединений и полетов ракет. Сейчас страсти вокруг этой темы угасли, а содержание озона вернулось к фоновым значениям. Можно утверждать, что разрушение озонового слоя - это техногенное воздействие.

Эксплуатация гидросооружений

Крупные водохранилища приводят к затоплению сельскохозяйственных земель и изменению гидрологического режима, способствуют смягчению климата, что довольно благоприятно для сельского хозяйства.

Таким образом, техногенное воздействие - это сложное взаимодействие различных антропогенных нарушений техногенного характера. От него страдают и природа, и человек. Оценка техногенного воздействия на окружающую среду должна проводиться компетентными органами, а информация должна быть доступна общественности.

Читайте также: