Влияние загрязнения атмосферы

ВВЕДЕНИЕ

Человек - элемент биосферы. Все жизненные ресурсы - воздух, пищу, воду и значительную часть энергетических и строительных ресурсов - он получает из биосферы. В биосферу человек  сбрасывает и отходы - бытовые и  промышленные. Долгое время такой  тип человеческой деятельности не нарушал  равновесия биосферы. В настоящее  время стихийное взаимоотношение  с природой представляет опасность  для существования не только отдельных  объектов, территорий, стран и т.п., но и для всего человечества.

Это объясняется тем, что  человек тесно связан с живой  природой происхождением, материальными  и духовными потребностями, но в  отличие от других организмов, эти  связи достигли таких масштабов  и форм, что это приводит к практически  полному вовлечению животного покрова  планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного человека, что поставило  человечество на грань экологической  катастрофы.

Человек, благодаря данному  ему природой разуму, стремится обеспечить себе "комфортные" условия среды, быть независимым от ее физических факторов, например, от климата , от нехватки пищи, избавиться от вредных для него животных и растений (но совсем "не вредных" для остального живого мира) и т.п. Поэтому человек, прежде всего, отличается от других видов тем, что взаимодействует с природой через создаваемую им культуру. Но, как отмечал К. Маркс, "культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно… оставляет после себя пустыню".

Остановить стихийное  развитие событий помогут лишь знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией, эти знания должны "овладеть массами", большей  частью общества, что возможно лишь через всеобщее экологическое образование  людей.

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ  АТМОСФЕРЫ

Вопрос о воздействии  человека на атмосферу находится  в центре внимания специалистов и  экологов всего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические проблемы современности - "парниковый эффект", нарушение  озонового слоя, выпадение кислотных  дождей, связанны именно с антропогенным  загрязнением атмосферы.

Охрана атмосферного воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздух занимает особое положение среди  других компонентов биосферы.

Значение его для всего  живого на Земле невозможно переоценить. Человек может находиться без  пищи пять недель, без воды - пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь  определенную чистоту и любое  отклонение от нормы опасно для здоровья.

Атмосферный воздух выполняет  и сложнейшую защитную экологическую  функцию, предохраняя Землю от абсолютно  холодного Космоса и потока солнечных  излучений. В атмосфере идут глобальные метеорологические процессы, формируется  климат и погода, задерживается масса  метеоритов.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при  вымывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли и т.д. Однако в современных условиях возможности природных систем самоочищения подорваны. Под массированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические последствия. По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные  и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной  металлургии и производство стройматериалов.

На Западе ситуация немного  иная. Так, например, основное количество вредных выбросов в США, Великобритании и Германии приходится на автотранспорт (50-60%), тогда как на долю теплоэнергетики  значительно меньше (16-20%).

ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Загрязнение атмосферного воздуха  воздействует на здоровье человека и  на окружающую природную среду различными способами - от прямой и немедленной  угрозы (смог и др.) до медленного и  постепенного разрушения различных  систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воздушной  среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что  регуляторные процессы не в состоянии  их вернуть в первоначальное состояние  и в результате механизм гомеостаза не срабатывает.

Физиологическое воздействие  на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенно четко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степени концентрации диоксида серы в атмосфере крупных городов. Согласно исследованиям американских ученых, при уровне загрязнения SO? до 0, 049 мг/мі показатель заболеваемости (в человека-днях) населения Нэшвилла (США) составлял 8,1%, при 0, 150 - 0,349 мг/мі - 12% и в районах с загрязнением воздуха выше 0,350 мг/мі - 43,8%. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути.

Пыль, содержащая диоксид  кремния (SiO?), вызывает тяжелое заболевание легких - силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например глаз, легких, участвуют в образовании ядовитых туманов и т.д. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т.е. усиление токсичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя 3-7 дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых  частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать  в лимфатические узлы, задерживаться  в альвеолах легких, засорять слизистые  оболочки.

Весьма неблагоприятные  последствия, которые могут сказаться  на огромном интервале времени, связаны  с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бензапирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т.д. Пыль, содержащая соединение свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

Последствия воздействия  на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах  автомобилей, весьма серьезны и имеют  широчайший диапазон действия: от кашля  до летального исхода.

Влияние выхлопных газов  автомобилей на здоровье человека

Вредные вещества	Последствия воздействия  на организм человека
Оксид углерода	Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет  мыслительные способности, замедляет  рефлексы, вызывает сонливость и может  быть причиной потери сознания и смерти
Свинец	Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывает снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и др. тканях, поэтому опасен в течение длительного времени
Оксиды азота	Могут увеличивать  восприимчивость организма к  вирусным заболеваниям, раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию
Озон	Раздражает слизистую  оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких; снижает  сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические  заболевания сердца, вызывать астму  и бронхит
Токсичные выбросы (тяжелые металлы)	Вызывают онкологические заболевания, нарушение функции  половой системы и дефекты  у новорожденных

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях  и в течение длительного времени  наносят большой вред не только человеку, но и отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистемы в целом.

НАРУШЕНИЕ ОЗОНОВОГО  СЛОЯ

Озоновый слой охватывает весь земной шар и располагается  на высотах 10-50 км с максимальной концентрацией  озона на высоте 20-25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной  области.

Впервые истощение озонового  слоя привлекло внимание общественности в 1985 г., когда над Антарктидой  было обнаружено пространство с пониженным (до 50%) содержанием озона, получившее название "озоновой дыры". С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете.

В настоящее время истощение  озонового слоя признано всеми как  серьезная угроза экологической  безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность  атмосферы защищать все живое  на Земле от жесткого ультрафиолетового  излучения (Уф радиация). Живые организмы  весьма уязвимы для УФ - излучения, т.к. энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить  химические связи в большинстве  органических молекул. Не случайно, поэтому  в районах с пониженным содержанием  озона многочисленны солнечные  ожоги, наблюдается увеличение заболевания  людей раком кожи и др. Кроме  кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и  др.), подавление иммунной системы и  т.д.

ВОДА И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ ОЧИСТКИ

Существование биосферы и  человека всегда было основано на использовании  воды. Человечество всегда стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу многообразное давление. Загрязнение вод проявляется  в изменении физических и органолептических  средств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных  тяжелых металлов, сокращении растворенного  в воде кислорода воздуха, появлении  радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Россия обладает одним  из самых высоких водных потенциалов  в мире - на каждого жителя России приходится свыше 30000 мі /год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

ГЛАВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ВОДЫ

Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать  загрязнение воды. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Различают химические, биологические  и физические загрязнители. Среди  химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители: вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы; и физические - радиоактивные вещества, тепло и др.

Процессы загрязнения  поверхностных вод обусловлены  различными факторами. К основным из них относятся:

1. Сброс в водоемы неочищенных  сточных вод.

2. Смыв ядохимикатов ливневыми  осадками.

3. Газодымовые выбросы.

4. Утечки нефти и нефтепродуктов.

Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности

Отрасль промышленности	Преобладающий вид  загрязняющих компонентов
Нефтегазодобыча, нефтепереработка	Нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийные соли, сульфиды
Целлюлозно-бумажный комплекс Лесная промышленность	Сульфаты, органические вещества, лигнины, смолистые и жирные вещества, азот
Машиностроение, металлообработка, металлургия	Тяжелые металлы, взвешенные вещества, фториды, цианиды, аммонийный азот, нефтепродукты, фенолы, смолы
Химическая промышленность	Фенолы, нефтепродукты, СПАВ, ароматические углеводороды, неорганика
Горнодобывающая, угольная	Флотореагенты, неорганика, фенолы, взвешенные вещества
Легкая, текстильная, пищевая	СПАВ, нефтепродукты, органические красители и др.

Кроме поверхностных вод  постоянно загрязняются и подземные

воды, в первую очередь  в районах крупных промышленных центров. Загрязняющие вещества могут  проникать к подземным водам  различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых  стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки и др.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные  незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке  воды из скважин.

Важно подчеркнуть, что загрязнения  подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов  и т.д., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20-30 км и более от источника загрязнения. Это создает реальную угрозу для  питьевого водоснабжения.