Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ЭКОЛОГИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ

Загрязнения и их виды. Особенности воздействия на окружающую среду

Под загрязнителем понимают вещество или явление, чуждое окружающей среде или присутствующее в ней в аномальных количествах или аномально долго. Кроме понятия «загрязнитель» часто используется термин «загрязнение». В целом оба эти понятия практически совпадают. Под загрязнителем понимают вещество и (или) явление, а термином «загрязнение» может в дополнение к этому обозначаться процесс попадания загрязнителя в окружающую среду.

В зависимости от природы загрязнители могут быть химическими, физическими, механическими и биологическими. По источнику образования можно выделить загрязнители естественного происхождения, например образовавшиеся в ходе вулканической активности, и загрязнители антропогенного происхождения, образовавшиеся в процессе хозяйственной деятельности человека. С точки зрения экологии загрязнение представляет собой совокупность помех в экосистемах. Эти помехи способны воздействовать на материальные, информационные и энергетические потоки в экосистемах. Например, аномальное увеличение температуры различных сред, например за счет сброса нагретых вод ТЭЦ в естественные водоемы, может привести к нарушению сезонных биоритмов представителей флоры и фауны в районе сбросов, загрязнение почв тяжелыми металлами в некоторых случаях — к гибели почвенных микроорганизмов и, как следствие, нарушению циклов азота, фосфора и серы.

Понятие «загрязнитель» тесно связано с понятием «отход». Отходами называют вещества или предметы, которые образовались в процессе производства, оказания услуг или в процессе потребления и более не могут быть использованы по прямому назначению. В большинстве случаев отходы, попадая в окружающую среду, становятся загрязнителями. В зависимости от того, в какой компонент окружающей среды происходит проникновение отходов, их делят на выбросы, сбросы и твердые отходы. Выбросы представляют собой газообразные вещества и аэрозоли, поступающие в атмосферу и загрязняющие ее. Сбросами называют растворенные или взвешенные загрязняющие вещества, поступающие в водоемы в виде сточных вод. Твердыми отходами, как правило, называют отходы, размещаемые на поверхности земли, например на полигонах и свалках. В связи с этим следует отметить, что терминология в сфере отходов еще не полностью сформирована, поэтому часто выбросы называют газообразными отходами, а сбросы — жидкими отходами.

Химические загрязнители в настоящее время представляют собой одну из наиболее многочисленных групп. К ним относятся многие синтетически полученные вещества, которые ранее никогда не встречались в природе. Поэтому зачастую этим веществам свойственно накопление в окружающей среде, так как не существует механизмов их биологического разложения, а процессы физической деструкции, например, под действием ультрафиолета, не всегда эффективны. Примером таких химических загрязнителей могут быть многие виды пластиков, пестициды, продукты нефтехимии и многие другие вещества.

Историческая справка

Наибольшую известность в свое время получил пестицид ДДТ, имеющий химическое название 1,1,1-Трихлор-2,2-ди(гг-хлорфенил)этан или дихлорди- фенилтрихлорэтан. Предназначался этот препарат для уничтожения насекомых — вредителей сельского хозяйства (класс подобных препаратов называют инсектицидами). Препарат хорошо зарекомендовал себя, но его молекула оказалась слишком устойчива, в результате чего препарат практически не распадался ни под действием физических, ни под действием биологических факторов. Это стало приводить к его накоплению в организмах и к передаче по пищевым цепям вплоть до человека, на организм которого этот пестицид также способен оказывать пагубное воздействие при достижении определенной пороговой концентрации. После выяснения указанных особенностей пестицида его производство и потребление были запрещены в большинстве стран мира.

В настоящее время в природной среде присутствует около 8 млн химических веществ антропогенного происхождения. Ежегодно их количество увеличивается приблизительно на 250 тыс. новых соединений. По характеру воздействия на объекты растительного и животного мира загрязнители химической природы могут быть подразделены на канцерогены, мутагены, вещества общетоксического действия. По агрегатному состоянию в нормальных условиях химические загрязнители делятся на жидкие, твердые и газообразные. Классификация химических загрязнителей по строению молекул в целом совпадает с общепринятой классификацией химических соединений, например соли, кислоты, основания, органические, неорганические и т.д. Помимо названных существуют и многие другие критерии классификации химических загрязнителей.

Одними из наиболее опасных химических соединений являются вещества канцерогенного действия, т.е. вызывающие онкологические заболевания. Среди канцерогенов наибольшую известность получили диоксины и бенз(а)пирен. Большую опасность представляют мутагены, приводящие к изменениям генетического кода. К мутагенам относятся многие лекарственные препараты, отдельные пестициды и многие другие химические соединения.

Не меньшую по сравнению с канцерогенами и мутагенами опасность представляют газообразные кислотные оксиды, например оксиды азота и серы. Эти загрязнители одни из наиболее массовых, так как их образование связано с одним из самых распространенных техногенных процессов — процессом сжигания топлива. Оксиды серы образуются при сжигании топлива, в состав которого входит сера. Такими видами топлива являются большинство видов нефтепродуктов, в частности дизельное топливо и бензин. В процессе сжигания топлива входящая в его состав сера вступает в реакцию с кислородом воздуха, в результате чего образуются оксиды серы (S02 и S03), которые сами по себе весьма токсичны. Попадая в атмосферу, они способны взаимодействовать с водяным паром с образованием в итоге серной кислоты. В результате уровень кислотности атмосферных осадков опускается ниже семи, т.е. образуются кислотные осадки, например кислотные дожди, являющиеся, в свою очередь, причиной массовой гибели представителей растительного и животного мира. Образуются оксиды азота, например N02, которые токсичны и так же, как сернистый газ, способны понижать уровень кислотности осадков, приводя к возникновению кислотных дождей.

Говоря об опасности химических соединений и элементов для организмов и окружающей среды в целом, следует упомянуть о классах опасности химических веществ. Еще во времена Советского Союза был разработан ГОСТ 12.1.007 — 76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Согласно этому ГОСТу все вещества в зависимости от степени их вредности подразделяются на четыре класса опасности: I — чрезвычайно опасные вещества, II — высокоопасные, III — умеренно опасные, IV — малоопасные. Вопрос отнесения веществ к классам опасности в большей мере относится к компетенции дисциплины «Безопасность жизнедеятельности», поэтому будет рассмотрен в настоящем учебнике кратко. Отнесение того или иного вредного вещества к определенному классу опасности производится на основе определения значений целого ряда показателей. К таким показателям, в частности, относятся величина ПДК, средняя смертельная доза, зона острого действия, зона хронического действия и некоторые другие. Например, ПДК для веществ I класса опасности при их содержании в воздухе не превышает 0,1 мг/м3, в то время как для веществ IV класса опасности этот показатель не должен быть менее 10 мг/м3. Примерами веществ I класса опасности могут быть ртуть, бенз(а)пирен, диоксины; II класса — сероводород, хлор, мышьяк; III класса — аммиак, метан, соединения железа; IV класса — многие сульфаты и хлориды.

Отходы в зависимости от степени опасности для окружающей среды делятся на пять классов опасности. Отнесение отхода к тому или иному классу опасности помимо прочего производится на основании двух критериев, один из которых определяет степень опасности отхода для окружающей среды, а второй основывается на исследовании водной вытяжки из отхода и выяснении такой ее концентрации, при которой негативное влияние на гидробионтов перестанет проявляться. Установление значения степени опасности отхода происходит отдельно по каждому компоненту, входящему в состав отхода. При этом используются такие показатели, как величина ПДК компонента в различных средах, персистентность компонента, величина летальной дозы и т.д. Общая степень опасности отхода соответствует сумме степеней опасности компонентов, входящих в его состав1.

К I классу опасности принадлежат так называемые чрезвычайно опасные отходы, например отходы полихлорированных и полиброми- рованных дифенилов, отходы соединений мышьяка и многие другие. Ко II классу — высокоопасные отходы, например отработанные свинцовые аккумуляторы, отходы нефтепереработки и другие. К III классу —умеренно опасные отходы, например обтирочный материал, загрязненный маслами, дизельное топливо, моторные масла и т.д. КIV классу — малоопасные отходы, например несортированные бытовые отходы, отходы бумаги и картона, древесные опилки. К V классу — практически неопасные отходы, например чистые обрезки древесины, яичная скорлупа, древесная зола, строительный щебень, куски цемента и прочие подобные материалы[1] [2].

Физические загрязнения проявляются главным образом в изменении физических параметров окружающей среды, например в изменении радиационного фона, температурного режима, шумового и электромагнитного фона, режима освещенности и пр. Изменения указанных параметров оказывает существенное влияние на жизнедеятельность многих организмов и может дестабилизировать состояние окружающей среды на экосистемном уровне. Влияние перечисленных факторов физического загрязнения на человека изучает дисциплина «Безопасность жизнедеятельности», мы же рассмотрим некоторые аспекты влияния физического загрязнения на представителей растительного и животного мира. Одним из самых простых примеров служит тепловое загрязнение. Этот вид воздействия может деструктивно влиять на сезонные адаптации растений и животных. Например, деревья, расположенные поблизости от выходов метро, зачастую раньше времени выходят из зимнего анабиоза под воздействием потоков теплого воздуха и гибнут из-за понижения температуры. Аномальное повышение температуры воды в водоемах может негативно сказаться на содержании растворенного кислорода и, как следствие, на состоянии водной биоты. Кроме того, повышение температуры воды способно вызвать развитие несвойственной региональному положению водоема микрофлоры и привести к нарушению сложившихся в водном биогеоценозе пищевых взаимодействий.

Механические загрязнения связаны главным образом с захламлением территории. Компонентами механического загрязнения могут быть трудно разлагаемые материалы, такие как куски полиэтилена, пластиковые бутылки, резина и пр. Накапливаясь на поверхности почвы, воды, на дне водоемов, эти предметы ухудшают не только эстетические качества объектов окружающей среды, но и условия обитания представителей флоры и фауны.

Биологические загрязнители представляет собой развитие чуждых для данных экосистем животных (зоогенное загрязнение), растений (фитогенное загрязнение) и микроорганизмов (микробогенное загрязнение). Биологическое загрязнение может быть следствием преднамеренной или случайной интродукции новых для данного региона биологических видов. Его влияние часто негативно при массовом размножении чужеродных видов. Примером случайной интродукции может быть переселение колорадского жука в Европу в начале XX столетия, что привело к вспышке его численности на территории Европы и практически полному заселению этим вредителем территории Евразии. В ряде случаев новые виды оказываются более конкурентоспособными и начинают вытеснять местные. Примерами могут быть американская норка, которая успешно вытесняет европейскую, ондатра, вытесняющая выхухоль из мест обитания, клен остролистный, успешно конкурирующий с другими древесными растениями на Американском континенте. На территории России произрастает более 100 видов сорных растений, занесенных из других стран, в частности амброзия полыннолистная, пыльца которой является сильным аллергеном. В населенных пунктах наличие свалок, несвоевременная уборка бытовых отходов приводят к резкому увеличению санитарных животных: крыс, ворон, насекомых и пр. Значительный вклад в биологическое загрязнение среды вносят предприятия промышленного биосинтеза, производящие антибиотики, вакцины, сыворотки, ферменты и т.п., в выбросах которых присутствуют живые клетки микроорганизмов. Иногда культурные сорта растений, попадая в дикую природу, быстро адаптируются и вызывают нарушения в естественных биотических сообществах. Печальным примером может служить борщевик Сосновского, использовавшийся в качестве кормового растения для крупного рогатого скота, который прекрасно адаптировался в дикой природе и теперь является серьезной проблемой как для диких биотических сообществ Европы, так и для агропредприятий1.

Помимо указанной в связи с загрязнителями терминологии, часто используются такие понятия, как ингредиентное загрязнение, которое по сути является аналогом понятия «химическое загрязнение» и представляет собой совокупность веществ, которые качественно или количественно чужды конкретным биогеоценозам. Часто встречающийся термин «параметрическое загрязнение» — полный аналог понятия «физическое загрязнение», так как подразумевает нежелательное изменение важнейших параметров окружающей среды и включает в себя такие виды физического загрязнения, как шумовое, тепловое, электромагнитное и пр. Термин «биоценотическое загрязнение» служит для обозначения воздействий, оказываемых на структуру и состав популяций живых организмов (в форме бесконтрольного отлова или уничтожения особей). Термин «стациально-деструктивное загрязнение» обозначает нарушения целостности экосистем и ландшафтов, происходящие в результате природопользования. Проявляются такие повреждения в виде развития почвенной эрозии, в сведении лесов и прочих воздействиях, приводящих к утрате исходных свойств территорий и ландшафтов и снижению значения их природно-ресурсного потенциала.

  • [1] Приказ Минприроды России «Об утверждении критериев отнесения отходовк I—V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду».
  • [2] Федеральный закон «Об отходах производства и потребления».
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>