Характеристики наиболее распространенных загрязнителей

Классификация загрязнений и загрязнителей окружающей среды

В общем виде загрязнители и загрязнения окружающей среды классифицируются по следующим признакам:

– по происхождению – механические, химические, физические, биологические; материальные, энергетические;

– по продолжительностью действия – стойкие, неустойчивые, полустойкие, средней стойкости;

– по влиянию на биоту – прямого и косвенного действия;

– по характеру – намеренные (запланированные), сопутствующие, аварийно-случайные.

Механические загрязнители – это разные твердые частички или предметы (выброшенные как ненужные, отработанные, неиспользованные) на поверхности Земли, в почвах, воде и в космосе (пыль, обломки машин и аппаратов).

Химические загрязнители – твердые, газообразное и жидкие вещества, химические элементы и соединения искусственного происхождения, которые поступают в биосферу и разрушают естественные процессы кругооборота веществ и энергии (особо опасные – химическое оружие).

Физические загрязнения – это изменения тепловых, электрических, электромагнитных, гравитационных, световых, радиационных полей в природной среде, шумы, вибрации, которые создает человек.

Биологические загрязнения – появление в природе в результате деятельности людей новых разновидностей живых организмов (например, вируса СПИДа), повышение патогенности паразитов и возбудителей болезней, а также спровоцированное человеком катастрофическое размножение отдельных видов (например, вследствие необоснованной интродукции, нарушений карантина и т.п.).

К материальным принадлежат различные атмосферные загрязнения, сточные воды, твердые отходы, к энергетическим – тепловые выбросы, шумы, вибрации, электромагнитные поля, ультразвуковое, инфразвуковое, световое, лазерное, инфракрасное, ультрафиолетовое, ионизирующее, электромагнитное излучение.

К стойким принадлежат загрязнители, которые долго хранятся в природе (пластмассы – полиэтилен, резины, некоторые металлы, стекло, радиоактивные вещества с большим периодом полураспада и т.п.).

Неустойчивые загрязнители быстро разлагаются, растворяются, нейтрализуются в природной среде под влиянием разных факторов и процессов.

Намеренные загрязнения – это заведомо запрещенные, противозаконные выбросы и сбросы вредных отходов производства в водные объекты, воздух и на земельные участки, целенаправленное уничтожение лесов, пастбищ, переулов рыбы, браконьерство, образование карьеров, неправильное использование земель, естественных вод и т.д.

Сопутствующие загрязнения – это постепенные изменения состояния атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы в отдельных районах, регионах и планеты в целом в результате деятельности человека (опустынивание, высыхание болот, исчезновение малых рек, появление кислотных дождей, парникового эффекта, разрушение озонового слоя).

Ниже приведены краткие характеристики наиболее распространенных и опасных загрязнителей окружающей среды.

Оксид углерода (СО), или угарный газ, не имеет цвета и запаха, образуется в результате неполного сгорания каменного угля, природного газа, дерева, нефти, бензина. Если в воздухе содержится 1 % СО, то это уже отрицательно влияет на биоту, а 4 % для многих видов является летальной дозой. Один автомобиль выбрасывает у воздух примерно 3,65 кг СО за сутки; плотность потоков автомобилей на основных магистралях Киева достигает 50–100 тыс. машин в сутки, ежечасный выброс у воздуха СО составляет 1800 – 2000 кг.

Оксиды азота (NО, NО₂), которые в 10 раз более опасны для человека, чем СО, выбрасываются в воздух предприятиями, вырабатывающими азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, целлулоид, вискозный шелк, а также топливными агрегатами ТЭС, металлургическими заводами. Они являются причиной образования кислотных дождей.

Аммиак (NН₃), который применяется для производства, например, азотной кислоты, раздражает дыхательные пути людей и животных.

Углеводороды (ароматические, парафины, нафтены, бензпирены) содержатся в выхлопных газах автомобилей вследствие несовершенства процессов сгорания бензина в цилиндрах двигателей, картерных газах, испарениях бензинов. Очень вредны также сажа (поскольку хорошо адсорбирует загрязнители), ненасыщенные углеводороды (этилен и пр.), которые составляют 35 % общего количества углеводородных выбросов и являются одной из причин образования смогов – фотохимических туманов в городах-гигантах. В выхлопных газах автомобилей содержится около 200 вредных компонентов, опаснейшие из которых – бензпирены (токсиканты-кацерогены), оксиды азота, соединения свинца и ртути, альдегиды.

Диоксид серы (SО₂), или сернистый газ, выделяется во время сгорания топлива с примесью серы (уголь, нефть), переработке серных руд, горении терриконов, выплавке металлов.

Триоксид серы (SО₃), или серный ангидрид, образуется вследствие окисления SО₂ в атмосфере во время фотохимических и каталитических реакций и является аэрозолем или раствором серной кислоты в дождевой воде, которая подкисляет почвы, усиливает коррозию металлов, разрушение резины, мрамора и известняков, вызывает обострение заболеваний легких и дыхательных путей. Накапливается в районах химической, нефтяной и металлургической промышленности, ТЭЦ, цементных и коксохимических заводов. Он крайне вредный также и для растений, поскольку легко усваивается ими и нарушает процессы обмена веществ и развития.

Сероводород (Н₂S) и сероуглерод (СS₂) выбрасываются в воздух отдельно и вместе с другими сернистыми соединениями, но в меньших количествах, чем SО₂, предприятиями, которые вырабатывают искусственное волокно, сахар, а также нефтеперерабатывающими и коксохимическими заводами. Характерный признак этих загрязнителей – резкий, неприятный, раздражающий запах. Имеют высокую токсичность (в 100 раз токсичнее, чем SО₂). В атмосфере медленно окисляются до SО₃. Попадают в атмосферу также в районах деятельности вулканов. Кроме того, в естественных условиях сероводород – это конечный продукт сульфатредуктирующих (разлагающих сульфаты) бактерий, живущих на дне болот и рек, озер, морей и даже в канализационных системах.

Соединения хлора с другими элементами концентрируются вокруг химических заводов, которые вырабатывают соляную кислоту, пестициды, цемент, суперфосфат, уксус, гидролизный спирт, хлорную известь, соду, органические красители и т.п. В атмосфере содержатся в виде молекулярного хлора и хлористого водорода.

Соединения фтора с другими элементами накапливаются в районах производства алюминия, эмали, стекла, керамики, фарфора, фосфорных удобрений. В воздухе они содержатся в виде фтористого водорода (НF) или пылевидного флюорита (СаF₂). Соединения фтора чрезвычайно токсичные, к ним очень чувствительны насекомые. Фтор накапливается в растениях, а через растительный корм – в организме животных.

Свинец (Рb) – токсичный металл, который содержится в выхлопных газах автомобилей, свинцовых красках, материалах покрытий, изоляций электрокабелей и водопроводов, разных прокладок и др.

В организме человека содержится в среднем около 120 мг свинца, который распределен по всем органах, тканях, костях. Из костей он выводится очень медленно (десятки лет)! Органические соединения свинца поступают в организм человека сквозь кожу, слизистые оболочки, с водой и пищей, а неорганические – дыхательными путями. Сегодня житель большого города каждый день вдыхает около 20 м³ воздуха с выхлопными газами, к компонентам которых принадлежит свинец, получает его с пищей (до 45 мкг), и в организме задерживается до 16 мкг свинца, который поступает в кровь и распределяется в костях (до 90 %), печени и почках. Иногда общее количество свинца в организме горожанина составляет 0,5 г и больше, тогда как его ПДК – 50-100 мкг/70 кг веса.

Кадмий (Сd) – один из наиболее сильных ядовитых веществ. Его ПДК в водах – 0,001 мг/л. Так, в 1956 г. в Японии тяжелое заболевание костей, известное как итай-итай, было вызванное хроническим отравлением людей кадмием, который содержался в рисе. Этот рис выращивался неподалеку горнодобывающего комбината, который сильно загрязнял окраины отходами с кадмием. В организм японцев, которые жили вблизи, каждый день попадало до 600 мкг этого яда!

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВООЗ), в США в сутки в организм взрослого человека попадает почти 50–60 мкг кадмия, в Швеции – 15–20, в Японии – до 80 мкг. Спасает лишь то, что основная масса кадмия выводится из организма очень быстро – через сутки остается около 2 мкг. Повышенное содержимое кадмия наблюдается в морских фосфоритах, морских растениях и костях рыб, в некоторых полиметаллических рудах. Накапливается он в золе во время сжигания мусора на свалках.

Ртуть (Нg) – высокотоксичное вещество, особенно ртутьорганические соединения – метилртуть, етилртуть и др. У окружающей среду попадает из отработанных люминесцентных ламп, батареек и т.п.

«Новые» загрязнители, изобретенные человеком, которых природа раньше не знала и не имела времени подготовить к ним экосистеми, по своей физико-химической структуре чужие всему живому и не могут перерабатываться, втягиваться в обменные процессы. К таким опасным загрязнителям принадлежат полихлорбифенилы (ПХБ), полибромбифенилы (ПББ), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — их вырабатывают свыше 600 видов, нитрозоамины, винилхлориды (содержатся в разных пленках, полиэтиленовых упаковках, пакетах, трубах), почти все синтетические стиральные порошки. Большинство из этих веществ являются канцерогенными, они влияют на генетический аппарат людей. Скрытый период болезней (а это очень опасно!) от отравления такими веществами составляет 10-15 лет.

Если не принять срочные меры по уменьшению загрязнений окружающей среды, то, за расчетами специалистов, через 50 лет, принимая во внимание рост производства, содержимое железа в почвах и водах планеты удвоится, соединений цинка и свинца увеличится в 10 раз, ртути, кадмия, стронция – в 100, мышьяка – в 250 раз!

В современных условиях атмосферный воздух, воды и почвы загрязняются одновременно несколькими вредными веществами. Каждое из них, взятое отдельно, может иметь концентрацию, меньшую,чем ПДК (то есть не представляет опасность для здоровья), но совокупное действие всех загрязнителей дает сильный негативный эффект, как и в случае, когда намного превышается ПДК какого-нибудь токсиканта. Это явление называют эффектом суммирования действия вредных веществ, или синергическим эффектом. Примером может быть совокупное сильное негативное действие диоксида серы и сероводорода, смеси сильных кислот (НС1, НNO₃), некоторых тяжелых металлов, радиации и пестицидов, радиации и шума.

Дата добавления: 2014-01-07