Загрязнение среды как глобальная проблема

К минеральным  загрязнениям относятся сточные  воды металлургических и машиностроительных предприятий, отходы нефтяной, нефтеобрабатывающей  и горнодобывающей промышленности. Эти загрязнения содержат песок, глинистые и рудные включения, шлак, растворы минеральных солей, кислот, щелочей, минеральные масла и  др. 

Органические  загрязнения вод производятся городскими фекально-хозяйственными стоками, водами боен, отходами кожевенных, бумажно-целлюлозных, пивоваренных и других производств. Органические загрязнения бывают растительного  и животного происхождения. К  растительным относятся остатки  бумаги, растительные масла, остатки  плодов, овощей и др. Основным химическим веществом этого рода загрязнений  является углерод. К загрязнениям животного  происхождения относятся: физиологические  выделения людей, животных, остатки  жировых и мускульных тканей, клеевые вещества, и пр. Они характеризуются значительным содержанием азота.    

Бактериальные и биологические загрязнения  представляют собой различные живые  микроорганизмы: дрожжевые и плесневые  грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе - возбудители тифа, паратифа, дизентерии, яйца гельминтов, поступающие с выделениями людей  и животных и пр. Бактериальную  загрязненность сточных вод характеризуют  величиной коли-титра, т. е. наименьшим объемом воды в миллиметрах, в  котором содержится одна кишечная палочка (бактерия «коли»). Так, если коли-титр равен 10, это значит, что в 10 мл найдена 1 кишечная палочка. Этот вид загрязнений  свойствен бытовым водам, а также  сточным водам боен, кожевенных заводов, шерстомоек, больниц и др. Общий  объем бактериальной массы достаточно велик: на каждые 1000 м³ сточных вод - до 400 л.    

Загрязнения большей частью содержат около 42% минеральных  веществ и до 58% органических.    

При рассмотрении вопроса о составе сточных  вод одним из важных понятий является концентрация загрязнения, т. е. количество загрязнений в единице объема воды, исчисляемом в мг/л или  г/м³.    

Концентрацию  загрязнений сточных вод определяют химическими анализами. Большое  значение  имеет рН сточных вод, особенно при процессах их очистки. Оптимальной средой для биологических процессов очистки являются воды с рН около 7-8. Бытовые сточные воды имеет слабощелочную реакцию, производственные - от сильнокислой до сильнощелочной.    

Загрязнение водоемов характеризуется следующими признаками:

• появление плавающих веществ на поверхности воды и отложение на дне осадка;
• изменение физических свойств воды, как-то: прозрачности и цветности, появление запахов и привкусов;
• изменение химического состава воды (реакции, количества органических и минеральных примесей, уменьшение растворенного в воде кислорода, появление ядовитых веществ и др.);
• изменение видов и количества бактерий и появление болезнетворных бактерий за счет поступления их со сточными водами.

 

    В.Н. KetcHum (1967 г.) разработал схему (рис. 1), на которой в общих  чертах показано распределение и  дальнейшая судьба загрязнений применительно  к морской среде, но она может  быть экстраполирована на пресноводные системы и устья рек.     

Рис. 1. Схема качественной картины влияния  загрязнений на гидросферу     

Вода  обладает чрезвычайно ценным свойством  непрерывного самовозобновления под  влиянием солнечной радиации и самоочищения. Оно заключается в перемешивании  загрязненной воды со всей ее массой и  в дальнейшем процессе минерализации  органических веществ и отмирания  внесенных бактерий. Агентами самоочищения являются бактерии, грибы и водоросли. Установлено, что в ходе бактериального самоочищения через 24 ч остается не более 50% бактерий, через 96 ч - 0,5%. Процесс  бактериального самоочищения сильно замедляется  зимой, так что через 150 ч сохраняются  еще до 20% бактерий.    

Чтобы обеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократное разбавление  чистой водой.    

Если  же загрязнения настолько велики, что самоочищение воды не происходит, существуют специальные методы и  средства для ликвидации загрязнений, поступающих со сточными водами.    

В промышленности - это главным образом строительство  цеховых и общезаводских сооружений по очистке сточных вод, совершенствование  технологического процесса производства и строительство утилизационных установок для извлечения ценных веществ из сточных вод.    

На речном транспорте наибольшее значение имеет  борьба с потерями нефтепродуктов при  погрузке, выгрузке и транспортировке  на судах речного флота, оборудование судов емкостями для сбора  загрязненных вод.    

При лесном сплаве основными методами борьбы с  засорением рек является строгое  соблюдение технологии сплава леса, очистка  русел рек от затонувшей древесины, прекращение молевого сплава леса на реках, имеющих рыбохозяйственное  значение.      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Загрязнение почвы    

Почва - это уникальное природное образование, обладающее рядом свойств живой  и неживой природы. Является невозобновимым природным ресурсом, так как образовалась в результате сложных природных  почвообразовательных процессов на протяжении миллионов лет.     

Средняя глубина почвенного горизонта не превышает, как правило, 20-30 см, на черноземах достигает 100 и более см.    

Почва состоит из органических веществ, минеральных  соединений, живых организмов; для  каждой почвы свойственен свой генотип.     

Плодородие  почв - это способность ее давать урожай.    

Гумус является основным и непременным  условием плодородия почв; представляет сложный органо-минеральный комплекс; среднее содержание гумуса в почве - от 2 до 10%. В естественных условиях и в условиях оптимального ведения  земледелия сохраняется положительный  баланс гумуса: ежегодная добавка  биоэнергии в нем равна или  больше ежегодного расхода.    

Буферность  почв - стойкая способность почв сохранять свои биологические, химические и физические свойства.    

Ценность (качество) почв определяется содержанием  гумуса, буферностью, агрохимическими, агрофизическими и биологическими показателями.

Деградация  земель (почв) представляет собой совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функций  почв, количественному и качественному  изменению их состава и свойств  и снижению плодородно-хозяйственной  значимости земель.    

Формы проявления деградации почв, вызванной  антропогенным воздействием:

• сокращение продуктивности угодий (за 1981-1995 гг. продуктивные угодья сократились в мире - на 75 млн. га, в России - на 8,2 млн. га).
• истощение почвенного плодородия (за последние 25-30 лет содержание гумуса в почвах Нечерноземной зоны России снизилось на 25%).
• загрязнение и порча земель (ежегодно объем выбросов в атмосферу России превышает 50 млн. т, большинство их оседает на почвы; площадь нарушенных земель достигла 1282 тыс. га; площадь земель, подтопленных водохранилищами, составляет 866 тыс. га, в т.ч. сельхозугодий - 523 тыс. га).

 

    Предупреждение  отрицательного воздействия деятельности человека на земельные ресурсы требует  принятия соответствующих мер по их охране и регулированию использования.     

Охрана  земель - это система государственных  и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование земель и защиту их от истощения, разрушения и загрязнения.    

Употребляя  недоброкачественную воду, дыша отравленным  воздухом, человек немедленно бьет тревогу. Принимаются экстренные меры: приостанавливается вредное производство, создаются дополнительные мощности по очистке сбросов и выбросов. При способности водоемов и атмосферы  к быстрому естественному самовосстановлению экологическая обстановка как-то стабилизируется.     

Сложнее обстоит дело с землей. Благодаря  буферной способности почва способна многие годы аккумулировать в себе загрязняющие вещества, не теряя плодородия и качества. Однако при продолжительном  и интенсивном поступлении в  почву загрязнителей наступает  предел, за которым почва уже не в состоянии нейтрализовать их. Тогда  резко падает плодородная способность  почвы, а сама она становится вторичным  загрязнителем грунтовых вод  и сельхозпродукции. Следствием этого  может быть долговременный вывод  земель из сельскохозяйственного оборота  плюс колоссальные затраты на реабилитацию почв.    

Под загрязнением земель понимается поступление в  нее любых жидких, твердых, газообразных веществ, микроорганизмов и энергий  в количествах, вызывающих изменение  состава и свойств почво-грунтов  и оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну (химическое, органическое и радиоактивное загрязнение).     

Основные  источники загрязнения земель:

• средства химизации, применяемые в лесном и сельском хозяйстве;
• выбросы промышленности и автотранспорта;
• отходы производства и потребления;
• разлив токсичных веществ при авариях (нефть, нефтепродукты и т.д.);
• атомная энергетика, ядерные испытания;
• деятельность подразделений Минобороны РФ.

 

    Можно выделить несколько путей проникновения  загрязняющих веществ в почву, большинство  из которых антропогенного характера:

1. Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву.
2. Пыль и аэрозоли: твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей.
3. При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений: в сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.
4. С растительным опадом: различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву.

 

    В интересах  охраны здоровья людей, окружающей среды  и для оценки состояния почв установлены  нормативы предельно-допустимых концентраций вредных химических, бактериологических, паразитарно-бактериальных и радиоактивных  веществ в почве.    

Пестициды - общепринятое собирательное название химикатов, используемых в сельском хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней, сорняков.    

С одной  стороны, пестициды - одно из важнейших  достижений научно-технической революции, экономическая эффективность их доказана.    

С другой стороны, вследствие биологической  активности, токсичности, персистентности, кумулятивности ядохимикатов, масштабам  их применения (в мире - 1,5 млн. т/год) возросла опасность негативного  их воздействия на природную среду.     

При систематической  перегрузке почв токсикантами буферный механизм почв нарушается и непоглощенные  почвенным раствором остатки  ядов поступают в растения, а через  них - в организм животных и людей. Одновременно пестициды могут загрязнять водоемы, атмосферный воздух, негативно  влиять на биоценозы.      

Риск  загрязнения пестицидами окружающей среды в России на этапе их внесения относительно невелик вследствие невысоких  удельных нагрузок на почву. Однако сохраняется  потенциальная опасность негативного  воздействия их на окружающую среду  из-за неудовлетворительного состояния  в сельхозпредприятиях материально-технической  базы по обращению с ядохимикатами (более 50 % складских помещений для  хранения пестицидов не имеют санитарных паспортов).    

Точная  оценка влияния пестицидов затруднена в связи с резким снижением  объемов ведомственного контроля за содержанием токсикантов в сельхозпродукции и почве: в последние годы контролируется не более 1-2 % от засеянных площадей.  
  
  
  
  
 

Заключение     

В  конце  XX  века  мировая  цивилизация  вступила  в  такой  этап  своего  развития,  когда  на  первое  место  выдвинулись  проблемы  выживания  и  самосохранения  человечества,  сохранения  окружающей  природной  среды  и  рационального  использования  природных  ресурсов.  Современный  этап  развития  человечества  обнажил  проблемы,  вызванные  ростом  населения  Земли,  противоречиями  между  традиционным  хозяйствованием  и  нарастающим  темпом  использования  природных  ресурсов,  загрязнением  биосферы  промышленными  отходами  и  ограниченными  возможностями  биосферы  к  их  нейтрализации.  Эти  противоречия  тормозят  дальнейший  научно-технический  прогресс  человечества,  становятся  угрозой  его  существования.