Истощение озонового слоя. Другой важной проблемой является истощение озонового слоя. В середине 80-ых годов с помощью спутников было обнаружено значительное истощение озонового слоя над Антарктидой. Образование "озоновых дыр" таит в себе большую опасность в связи с увеличением интенсивности УФ-облучения (при уменьшении содержания озона на 50 % интенсивность облучения возрастает в 10 раз). Основной причиной истощения озонового слоя является загрязнение атмосферы хлорфторуглеводородами. Поскольку эти соединения летучи и нерастворимы, они способны достигать стратосферы. Там они разлагаются под действием УФ-излучения с вьщелением атомов хлора, которые разрушают озон. Загрязнение атмосферного воздуха. Кроме увеличения концентрации углекислого газа и истощения озонового слоя загрязнение атмосферы проявляется в 1. Увеличении общей запыленности 2. Увеличении содержания в воздухе различных веществ промышленного происхождения. Наиболее распространенными и опасными загрязнителями являются зола, пыль, угарный газ, оксиды азота и серы, тяжелые металлы, углеводороды, кислоты, радиоактивные газы, канцерогенные вещества. Наиболее активными загрязнителями атмосферы являются 1. Автомобили (выхлопные газы) 2. Промышленные предприятия (топливная, химическая промышленность и др.). В различных районах загрязнение воздуха может быть различным в зависимости от источников загрязнения. В любом случае загрязнение атмосферы » негативно воздействует на здоровье людей. Смоги, наблюдающиеся в больших промышленных городах зачастую приводят к значительному увеличению смертности населения. Например, когда над Лондоном в 1952 году впервые наблюдался сернистый смог (сочетание диоксида серы и водяного тумана), то в течение 5 дней от сердечно- сосудистых и легочных заболеваний погибло 4 тысячи человек (подробнее о смогах - см. с вопрос №1 в разделе «Гигиена воздуха») Меры защиты - см. «Мероприятия по охране атмосферного воздуха от загрязнений» в вопросе № 2 раздела «Гигиена воздуха»). ОГЛАВЛЕНИЕ 7. Роль человеческой деятельности в нарушении экологического равновесия в почве. Меры защиты. Почва безвозвратно уничтожается в результате 1) Эрозии 2) Загрязнения промышленными и другими отходами. Эрозия почв. За последнее столетие в результате эрозии было утрачено 2 млрд. гектаров плодородной земли (27 % земель хозяйственного использования). Основными причинами эрозии являются • распахивание • перевыпас пастбищ • уничтожение лесов Почвы сельскохозяйственных угодий подвергаются эрозии в 100-1000 раз быстрее чем почвы естественных биоценозов. Загрязнение почв. Вообще почва в принципе может загрязняться 1) Химическими веществами 2) Биологическими организмами (бактерии, вирусы, гельминты и тд). Основные загрязнители почвы: 1) Загрязнители промышленного происхождения • Твердые отходы • Промышленные сточные воды • Промышленные атмосферные выбросы • Радиоактивные вещества 2) Загрязнители сельскохозяйственного происхождения. « Пестициды (ядохимикатами) • Минеральные удобрения и тд. 3) Загрязнители бытового происхождения. • Твердые бытовые отходы • Бытовые сточные воды 4) Выхлопные газы автомобилей Накопление токсических веществ способствует постепенному изменению состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Загрязнение почвы может влиять на человека следующими путями: Почва -> растение -» [животное] -> человек Почва —» воздух —» человек Почва -» вода н> человек Меры защиты. 1) Санитарно-технические мероприятия. К этой группе относятся меры по удалению отходов (санитарная очистка почвы). Подробнее о методах удаления и утилизации различных отбросов см. вопрос №1 на стр. 44. 2) Технологические мероприятия. . 1. Создание безотходных или малоотходных производств 2. Улучшение технологии обезвреживания отходов 3) Планировочные мероприятия. Правильное взаиморасположение источников загрязнения (промышленных предприятий, автотрасс) , очистных сооружений и сельскохозяйственных земель, а также жилых зданий. Создание санитарно-защитных зон. 4) Законодательные, организационные мероприятия и тд. Сюда относится, например, нормирование содержания в почве различных химических веществ и микроорганизмов (установление и соблюдение ПДК). ОГЛАВЛЕНИЕ 8. Роль антропогенного воздействия на экологические процессы в гидросфере. Меры защиты. Говоря об антропогенном воздействии на гидросферу, логично прежде всего поговорить о пресных водоемах, учитывая огромное значение пресной воды для человека. Хотя общая' площадь воды в 3 раза превышает площадь суши; вода является лимитирующим фактором во многих экосистемах, так как на долю пресных вод приходится всего 2,5 % (причем почти 70 % из них заключено в ледниковых покровах). Наряду с ограниченным количеством запасов пресной воды потребление ее все время увеличивается и к настоящему времени достигло количества приблизительно 300 млрд. тонн в год. Наибольшее количество воды расходует сельское хозяйство. Кроме того вода расходуется на промышленные и бытовые нужды. Усугубляет положение то, что количество пригодной для употребления воды неуклонно сокращается в связи с загрязнением водоемов.
Основными компонентами загрязнения водоемов являются 1. Наносные загрязнения, содержащие частицы почвы. Являются следствием эрозии почв. 2. Биогенные вещества (нитраты, фосфаты, ионы калия) 3. Вещества промышленного происхождения (различные химические соединения) 4. Вещества сельскохозяйственного происхождения (гербициды, пестициды). 5. Бактерии, вирусы, простейшие, гельминты и др. Биогены в больших количествах попадают в водоемы с вымываемыми с полей удобрениями, а также со сточными водами, содержащими отходы животного происхождения, экскременты человека. Избыточное поступление биогенных элементов приводит к массовому размножению фитопланкгона и угнетению бентосной растительности (так называемая эвтрофикация водоемов). В результате гниения отмершего планктона резко снижается количество растворенного в воде кислорода. Мощным источником загрязнения водоемов служат городские промышленные стоки. Большую опасность представляет, загрязнение ядохимикатами и другими токсическими соединениями грунтовых вод. Ведущая роль в загрязнении фунтовых вод принадлежит тяжелым металлам и синтетическим органическим соединениям. Также весьма опасно загрязнение вод радиоактивными веществами, а также тепловое загрязнения стоками вод предприятий тепло- энергетики. Меры защиты 1)Санитарно-технические и технологические мероприятия: создание и использование эффективных очистных сооружений для очистки промышленных и бытовых сточных вод, замена токсичных веществ в промышленном цикле на менее токсичные или нетоксичные, создание безотходных производств. 2) Регламентация применения пестицидов в сельском хозяйстве. 3) Установление и соблюдение ПДК вредных веществ в воде водоемов. ОГЛАВЛЕНИЕГИГИЕНА ВОЗДУХА 1. Гигиеническое значение атмосферных загрязнений и их влияние на человека. Токсические туманы. В основе загрязнения воздуха в основном лежит хозяйственная деятельность человека. Хотя загрязнение атмосферы может осуществляться и естественным путем (например, извержение вулканов сопровождается выбросом вулканической пыли, пепла, сажи, вулканических газов). Наибольший уровень загрязнения воздуха, естественно, наблюдается в крупных промышленных центрах и обусловлен токсическими выбросами промышленных предприятий. Издавна считали, что загрязненный атмосферный воздух вреден для здоровья человека. Однако особое внимание привлекли массовые заболевания населения, связанные с так называемыми токсическими туманами или смогами (от английского 8то§ - "туман"). Токсический смог - это туман, сильно загрязненный токсичными примесями. 1 декабря 1930 года в долине реки Маас (Бельгия) установилась антициклоническая погода с температурной инверсией (температурная инверсия возникает тогда, когда слой холодного воздуха над землей перекрыт теплым и становится невозможным восходящее движение загрязненного воздуха). Все это на фоне сильного загрязнения воздушной среды выбросами промышленных предприятий и безветренной погоды привело к появлению токсического тумана (смога) и массовым заболеваниям населения со смертельными исходами. Это был первый случай, свидетельствовавший о том, что загрязнение воздуха в городах с развитым промышленным производством достигло предела, превышение которого оказывает вредное влияние на здоровье населения. В дальнейшем токсические смоги имели место во многих крупных промышленных центрах Англии (Лондон), США (Нью-Йорк, Детройт), Японии (Осака) и др. Особенно сильный токсический смог наблюдался в декабре 1952 года в Лондоне. Туман содержал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида (сернистый смог или Лондонский тип смога) За 5 дней тумана было отмечено значительное увеличение смертности населения от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний (погибло на 4000 человек больше чем обычно за такой срок). Было отмечено, что смертность увеличилась пропорционально увеличению концентрации в воздухе дыма и сернистого газа. В 1963 году от густого токсического тумана в Нью-Йорке погибло более 400 человек. Кроме токсических туманов (мокрых смогов) в крупных городах могут также иметь место фотохимические (сухие) смоги, связанные с автомобильным транспортом. Фотохимический смог возникает при солнечной погоде и обусловлен наличием в атмосфере оксидов азота, угарного газа и интенсивным УФ-излучением. В этих условиях в результате фотохимических реакций образуются основные компоненты фотохимического смога – пероксиацетилнитраты и пероксибензоилнитраты. Это - токсические соединения, отрицательно влияющие на дыхательные пути, глаза. Впервые фотохимический смог был описан в США. В 1943 году в Сан-Франциско в солнечную, безветренную погоду над городом появлялся белесоватый туман с желтовато-коричневым оттенком, вызывавший резь в глазах, слезотечение, чувство першения в горле и тд. В настоящее время накоплено много фактов, свидетельствующих о существовании зависимости между степенью загрязнения атмосферы и здоровьем населения. Естественно, что наиболее ярко эта зависимость проявляется при эпизодических резких повышениях уровня загрязненности воздуха (токсические смоги), описанных выше. Вместе с тем и сравнительно низкие концентрации токсических веществ, постоянно присутствующие в воздухе городов, несомненно оказывают влияние на состояние здоровья населения, прежде всего на состояние дыхательной системы, в частности на такие заболевания как бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, рак легкого, аллергические состояния и др. ОГЛАВЛЕНИЕ 2. Основные источники и загрязнители атмосферного воздуха населенных мест. Меры по охране атмосферного воздуха от загрязнений. Принципы установления ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе. Основные источники и загрязнители атмосферного воздуха населенных мест. В процессе производственной деятельности человека различные природные вещества подвергаются обработке с образованием разнообразных загрязнителей атмосферного воздуха. Рассмотрим основные источники загрязнения воздуха населенных мест и образуемые ими загрязнители. Источники загрязнения воздуха Загрязнители воздуха 1). Автомобильный транспорт Выхлопные газы автомобилей: угарный газ (СО), оксид азота (N0), диоксид азота (N62), сажа, углеводороды (в том числе канцерогенные), соединения серы, свинца. 2) Производство электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях, основанное на сжигании органических тонлив Дым, который может содержать: угарный газ (СО), сажу, диоксид серы (50г), летучую золу, смолистые вещества и др 3) Черная металлургия Пыль (железо, кремнезем, фосфор, сера, оксиды алюминия), диоксид серы (50г), угарный газ (СО). 4) Цветная металлургия Пыль (свинец, оксиды мышьяка, олово, сурьма, медь, цинк и тд.), газы (сернистый газ - диоксид серы 80 2 ) 5) Угольная промышленность Сернистый газ (ЗОг), угарный газ (СО), продукты возгонки смолистых веществ. 6) Добыча нефти и ее переработка Углеводороды, сероводород, дурно пахнущие газы. 7) Химическая промышленность Пары и газы различных химических веществ (оксиды азота, серы, пары серной кислоты, фтор, хлор и др.): Дадим краткую характеристику наиболее распространенных и важных загрязнителей атмосферного воздуха населенных мест: 1. Пыль Пыль представляет собой смесь различных по величине твердых частиц. При любом пылевом загрязнении пыль может быть природной или же из выбросов предприятий. В зависимости от компонентов пыль может быть свинцовой, кремниевой и тд. Пыль может вызывать атрофические заболевания, заболевания легких -силикозы (вызываются пьшью, содержащей двуокись кремния), гнойничковые заболевания кожи, заболевания глаз (конъюнктивиты и др.), снижение иммунитета и др. 2. Сажа Сажа содержит большое количество канцерогенных веществ. Исторически известна так называемая болезнь трубочистов - рак кожи. Это объясняется тем, что такой компонент сажи как 3,4-бензпирен является сильным канцерогеном. 3. Сернистый газ (диоксид серы, сернистый ангидрид) 302,
Образуется при сгорании любого вида топлива. Особенно много сернистого газа образуется при сгорании каменного угля. Сернистый ангидрид токсичен. Во влажном воздухе сернистый ангидрид присоединяет воду с образованием сернистой кислоты. Из сернистой кислоты образуется серная кислота. Серная кислота воздействует на слизистые оболочки (дыхательной системы, ЖКТ), разрушает их, что способствует возникновению инфекционных заболеваний. Кроме того большое количество сернистого газа в воздухе может приводить к нарушению окислительно-восстановительных процессов, ферментативной активности, нарушению высшей нервной деятельности и др. Сернистый газ 1убительно действует на зеленые растения.. 4. Оксиды азота Всегда выделяются при сгорании топлива (особенно автомобильного) и получении азотистой кислоты Т.е. наибольшее количество оксидов азота в воздухе отмечается в районах химических комбинатов и автомагистралей. Из оксидов азота может образовываться азотная кислота, которая неблагоприятно воздействуют на дыхательные пути, миокард. Изменения со стороны миокарда бывают значительно выражены даже при небольших концентрациях азотной кислоты и ее солей. Высокая концентрация оксидов азота в атмосфере часто бывает причиной кислотных дождей (с рН до 4 и ниже). Высокая кислотность дождей снижает урожайность. Выпадая у озер, кислотные дожди повышают кислотность озерной воды, вызывает уменьшение количества ценных сортов рыбы и др. 5. Угарный газ (СО) Образуется при сгорании любого топлива, при работе автомобильных двигателей. Угарный газ может быть причиной острого отравления. Попадая в кровь, угарный газ образует комплекс с гемоглобином - карбоксигемоглобин. Сродство СО к гемоглобину в сотни раз выше чем у кислорода. Из-за связывания гемоглобина угарным газом возникает гипоксия в связи с нарушением транспорта кислорода кровью. При связывании половины всего гемоглобина крови угарным газом (при 50 % карбоксигемоглобина от всего количества гемоглобина) происходит тяжелое отравление с возможным летальным исходом. Существует возможность хронического отравления угарным газом, связанного с постоянным вдыханием его в повышенных концентрациях и постоянным присутствием в крови карбоксигемоглобина (у курильщиков, инспек торов ГАИ, ре1улировщиков). При этом могут возникать астеновегетативный синдром, бессонница, головные боли, ухудшение памяти, снижение быстроты рефлекторных реакций и др. Меры по охране атмосферного воздуха от загрязнений. 1) Технологические мероприятия. Заключаются в совершенствовании технологий с целью уменьшения количества вредных выбросов в атмосферу. К технологическим мероприятиям можно осуществлять по следующим на правлениям: 1. Замена токсичных веществ, использующихся в производственном цикле, на менее токсичные. 2. Замена сухих методов работы мокрыми. 3. Герметизация и автоматизация производственного процесса. 4. Создание замкнутых технологических циклов, безотходных производств и тд. 2) Санитарно-технические мероприятия - организация очистки про мышленных выбросов на очистных сооружениях. Очистка может осуществ ляться следующими методами: - . 1. Использование сухих механических, пылеулавливателей (пылеотстойная камера, циклон и др.) 2. Использование фильтров (матерчатые, бумажные, масляные фильтры, электрофильтры и др) 3. Мокрая газоочистка (гравийный фильтр, полый скруббер) и другие методы.. 3) Планировочные мероприятия. Заключаются в правильном взаимо расположении промышленных и жилых зон. 1. Удаление жилых и промышленных зон друг от друга с созданием санитарно-защитных зон (разрывов), которые лучше озеленять газоустойчивыми растениями. Ширина санитарно- защитной зоны зависит от предприятия и обычно составляет от 50 до 1000 метров. 2. Взаимное расположение предприятий и жилых зон с учетом направления преобладающих ветров. 4) Установление предельно допустимых концентраций (ПДК). ПДК - это максимальная концентрация, в которой допускается нахождение вещества в атмосферном воздухе. Принципы установления ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе. При установке ПДК находят такой уровень ПДК, который (по современным понятиям) не представлял бы ухрозы при воздействии в течение всей жизни. В настоящее время установлено 450 ПДК для атмосферного воздуха. Кроме ПДК устанавливаются перейти в каталог файлов |