Загрязняющие вещества,
поступающие в воздух, как правило,
несвойственны его составу или
имеют незначительное содержание в
естественных условиях. Это такие
вещества, как: сернистый газ, водород,
сажа, аммиак, оксиды азота, формальдегид
и другие летучие органические вещества.
Загрязняющим веществом является и
углекислый газ, так как повышение
его содержания в атмосферном
воздухе вызывает «парниковый эффект»
– потепление климата Земли.
Любое увеличение мощности
промышленных предприятий приведет
к повышению загрязнения атмосферы.
В настоящее время наиболее приемлемым
способом снижения загрязнения окружающей
среды выбросами промышленных предприятий
является использование пылеулавливающего
и газоочистного оборудования.
На состояние воздушной
среды оказывают влияние предприятия
коммунального хозяйства. В холодные
зимы загрязнение воздуха от этих
предприятий возрастает.
1.4 Газо-дымовые выбросы
загрязняющих веществ в атмосферу
Огромный вред для нормального
функционирования почв представляют газо-дымовые выбросы промышленных предприятий.
Почва обладает способностью накапливать
весьма опасные для здоровья человека
загрязняющие вещества, например тяжелые
металлы. Вблизи ртутного комбината содержание
ртути в почве из-за газо-дымовых выбросов
может повышаться до концентрации, в сотни
раз превышающих допустимые.
Значительное количество
свинца содержат почвы, находящиеся
в непосредственной близости от автомобильных
дорог. Результаты анализа образцов
почвы, отобранных на расстоянии нескольких
метров от дороги, показывают 30-кратное
превышение концентрации свинца по сравнению
с его содержанием (20 мкг/г) в почве
незагрязненных районов.
По данным агрохимической
службы России (1997), почти 0,4 млн га в
нашей стране оказались загрязненными
медью, свинцом, кадмием и др. Еще
больше земель были загрязнены радионуклидами
и радиоактивными изотопами в
результате Чернобыльской катастрофы.
Основные источники
загрязнения атмосферного воздуха
- ООО “Астраханьгазпром”, ООО “Астраханьэнерго”.
Основные источники загрязнения
водных объектов - ЖКХ г. Астрахань,
морской транспорт.
В области отмечается низкое
качество возвратных вод, сбрасываемых
в открытые водоемы предприятиями
- природопользователями. Наиболее часто
отмечается превышение по таким ингредиентам
как азот аммония, азот нитритов, азот
нитратов, нефтепродукты, железо, медь.
Проверены сбросы 26 предприятий, 43 очистных
сооружений канализации и водопроводов,
4 рыбоводных предприятий, 6 ливнево-дренажных
канализаций.
В атмосферу от стационарных
источников поступило 118,5 тыс. т загрязняющих
веществ, в том числе в г. Астрахань
- 9,2 тыс. т.
Основным загрязнителем
воздушного бассейна области является
предприятие ООО “Астраханьгазпром”
- его выбросы составляют 102 тыс. т
или 86% от областного объема. Увеличение
валовых выбросов загрязняющих веществ
в атмосферу на предприятии ООО
“Астраханьгазпром” по сравнению
с 2002 г. на 3,2 тыс. т связано с увеличением
объемов переработки пластового
газа.
1.5 Нефть и нефтепродукты.
Одной из серьезных экологических
проблем России становится загрязнение
земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как
Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье
и др. Причины загрязнения -- аварии на
магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах,
несовершенство технологии нефтедобычи,
аварийные и технологические выбросы
и т. д. В результате, например, в отдельных
районах Тюменской и Томской областей
концентрации нефтяных углеводородов
в почвах превышают фоновые значения в
150 – 250 раз. На Тюменском Севере площади
оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т.
е. на 6 млн га, замазученными оказались
30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше
20 тыс. га, загрязненных нефтью с толщиной
слоя не менее пяти сантиметров (Государственный
доклад..., 1995).
Значительную угрозу для
здоровья людей представляет загрязнение
почв различными патогенами,которые
могут проникать в организм человека следующим
образом (Розанов, 1984):
во-первых, через цепь:
человек – почва – человек. Патогенные
организмы выделяются зараженным человеком
и через почву передаются другому, либо
через выращенные на зараженной почве
овощи и фрукты. Таким способом человек
может заболеть холерой, бациллярной дизентерией,
брюшным тифом, паратифом и др. Аналогичным
путем в организм человека могут попадать
и черви-паразиты;
во-вторых, через цепь:
животные – почва – человек. Существуют
ряд заболеваний животных, которые передаются
человеку (лептосориаз, сибирская язва,
туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого
контакта с почвой, загрязненной выделениями
инфицированных животных;
в-третьих, через цепь:
почва – человек, когда патогенные
организмы попадают из нее в организм
человека при прямом контакте (столбняк,
ботулизм, микозы и др.).
2. Загрязнение почвы
химическими веществами.
2.1 Загрязняющие вещества:
определение и анализ.
В почву попадают твёрдые
и жидкие промышленные, сельскохозяйственные
и бытовые отходы. Основными загрязняющими
почву веществами являются тяжёлые
металлы (ТМ) и их соединения, радиоактивные
вещества, удобрения и пестициды.
Решением Европейской
экономической комиссии ООН в
группу наиболее опасных (и следовательно,
приоритетных для целей наблюдения,
контроля и регулирования) тяжёлых
металлов включены: ртуть, свинец, медь,
кадмий, хром, марганец, никель, кобальт,
ванадий, железо, цинк, сурьма, а также
типичные металлоиды: мышьяк и селен.
Большинство из перечисленных элементов,
за исключением свинца, сурьмы, мышьяка
и селена относятся к d-элементам.
Наличие вакансий во внешних
электронных оболочках d-элементов
обуславливает лёгкость их включения
в комплексные соединения, в том
числе и с биолигандами.
Благодаря этому такие
металлы с переменной валентностью,
как Cu, Co, Ni, V, Cr, Mn, Fe, наряду сцинком и молибденом входят в состав простетических
групп ферментов и некоторых белков.
В составе комплексов с
биомолекулами они участвуют в переносе
кислорода, алкильных групп и во многих
других жизненно важных процессах и реакциях.
Однако индивидуальная потребность
организмов в тяжёлых металлах очень
мала и поэтому поступление из
внешней среды избыточных количеств
этих элементов приводит к различного
рода токсическим эффектам.
Особенно опасными оказываются
металлы, не входящие в состав биомолекул,
т.е. ксенобиотики: ртуть, кадмий и свинец.
Каждый из них образует
особо прочные соединения с концевыми
тиогруппами белков, и поэтому их называют
тиоловыми ядами.
Попадание больших количеств ртути
в организм высших животных, включая
человека, приводит к тяжёлым нарушениям
в центральной нервной системе.
Тяжелые металлы относятся к
приоритетным загрязняющим веществам,
наблюдения за которыми обязательны
во всех средах.
Термин тяжелые металлы, характеризующий
широкую группу загрязняющих веществ,
получил в последнее время значительное
распространение. В различных научных
и прикладных работах авторы по-разному
трактуют значение этого понятия. В связи
с этим количество элементов, относимых
к группе тяжелых металлов, изменяется
в широких пределах. В качестве критериев
принадлежности используются многочисленные
характеристики: атомная масса, плотность,
токсичность, распространенность в природной
среде, степень вовлеченности в природные
и техногенные циклы. В некоторых случаях
под определение тяжелых металлов попадают
элементы, относящиеся к хрупким (например,
висмут) или металлоидам (например, мышьяк).
В работах, посвященных
проблемам загрязнения окружающей
природной среды и экологического
мониторинга, на сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 металлов
периодической системы Д.И. Менделеева
с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. При этом немаловажную
роль в категорировании тяжелых металлов
играют следующие условия: их высокая
токсичность для живых организмов в относительно
низких концентрациях, а также способность
к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически
все металлы, попадающие под это определение
(за исключением свинца, ртути, кадмия
и висмута, биологическая роль которых
на настоящий момент не ясна), активно
участвуют в биологических процессах,
входят в состав многих ферментов. По классификации
Н.Реймерса, тяжелыми следует считать
металлы с плотностью более 8 г/см3.
Таким образом, к тяжелым металлам относятся Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.
Формально определению тяжелые металлы соответствует большое количество
элементов. Однако, по мнению исследователей,
занятых практической деятельностью,
связанной с организацией наблюдений
за состоянием и загрязнением окружающей
среды, соединения этих элементов далеко
не равнозначны как загрязняющие вещества.
Поэтому во многих работах происходит
сужение рамок группы тяжелых металлов,
в соответствии с критериями приоритетности,
обусловленными направлением и спецификой
работ. Так, в ставших уже классическими
работах Ю.А. Израэля в перечне химических
веществ, подлежащих определению в природных
средах на фоновых станциях в биосферных
заповедниках, в разделе тяжелые металлы поименованы Pb, Hg, Cd, As. С другой стороны, согласно
решению Целевой группы по выбросам тяжелых
металлов, работающей под эгидой Европейской
Экономической Комиссии ООН и занимающейся
сбором и анализом информации о выбросах
загрязняющих веществ в европейских странах,
только Zn, As, Se и Sb были отнесены ктяжелым металлам.
По определению Н. Реймерса отдельно от
тяжелых металлов стоят благородные и
редкие металлы, соответственно, остаются только Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. В прикладных
работах к числу тяжелых металлов чаще
всего добавляют Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.
Ионы металлов являются
непременными компонентами природных
водоемов. В зависимости от условий
среды (pH, окислительно-восстановительный
потенциал, наличие лигандов) они существуют
в разных степенях окисления и входят
в состав разнообразных неорганических
и металлорганических соединений, которые
могут быть истинно растворенными, коллоидно-дисперсными
или входить в состав минеральных и органических
взвесей.
Истинно растворенные формы
металлов, в свою очередь, весьма разнообразны,
что связано с процессами гидролиза,
гидролитической полимеризации (образованием
полиядерных гидроксокомплексов) и комплексообразования
с различными лигандами. Соответственно,
как каталитические свойства металлов,
так и доступность для водных микроорганизмов
зависят от форм существования их в водной
экосистеме.
Многие металлы образуют
довольно прочные комплексы с
органикой; эти комплексы являются
одной из важнейших форм миграции
элементов в природных водах.
Большинство органических комплексов
образуются по хелатному циклу и
являются устойчивыми. Комплексы, образуемые
почвенными кислотами с солями железа,
алюминия, титана, урана, ванадия, меди,
молибдена и других тяжелых металлов,
относительно хорошо растворимы в условиях
нейтральной, слабокислой и слабощелочной
сред. Поэтому металлорганические комплексы
способны мигрировать в природных
водах на весьма значительные расстояния.
Особенно важно это для маломинерализованных
и в первую очередь поверхностных
вод, в которых образование других
комплексов невозможно.
Источниками загрязнения
вод тяжелыми металлами служат сточные
воды гальванических цехов, предприятий
горнодобывающей, черной и цветной
металлургии, машиностроительных заводов.
Тяжелые металлы входят в состав
удобрений и пестицидов и могут
попадать в водоемы вместе со стоком
с сельскохозяйственных угодий.
Повышение концентрации тяжелых
металлов в природных водах часто
связано с другими видами загрязнения,
например, с закислением. Выпадение
кислотных осадков способствует снижению
значения рН и переходу металлов из сорбированного
на минеральных и органических веществах
состояния в свободное.
Прежде всего представляют
интерес те металлы, которые в
наибольшей степени загрязняют атмосферу
ввиду использования их в значительных
объемах в производственной деятельности
и в результате накопления во внешней
среде представляют серьезную опасность
с точки зрения их биологической
активности и токсических свойств.
К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк,
висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму,
ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.
2.2 Характеристика основных
загрязняющих веществ.
Ванадий. Ванадий находится преимущественно
в рассеянном состоянии и обнаруживается
в железных рудах, нефти, асфальтах, битумах,
горючих сланцах, углях и др. Одним из главных
источников загрязнения природных вод
ванадием являются нефть и продукты ее
переработки.