Классическая механика – фундамент естественнонаучной теории

Постоянными источниками  аэрозольного загрязнения  являются  промышленные отвалы  -  искусственные  насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных  пород. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы.

При некоторых погодных условиях могут образовываться особо  большие

скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном  слое

воздуха.

  Обычно это происходит  в тех случаях, когда в слое  воздуха непосредственно

над  источниками газопылевой  эмиссии существует инверсия - расположения

слоя более холодного  воздуха под теплым, что  препятствует  воздушных  масс

и задерживает перенос  примесей вверх. В результате вредные  выбросы

сосредотачиваются под  слоем инверсии,  содержание их у  земли резко

возрастает, что становится одной из причин образования  ранее  неизвестного

в природе фотохимического  тумана.

Фотохимический туман (смог)

     Фотохимический  туман представляет собой   многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав

основных компонентов  смога входят  озон, оксиды азота  и серы,

многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в

совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в  результате

фотохимических реакций  при определенных условиях:  наличии  в атмосфере

высокой концентрации  оксидов азота,  углеводородов и других загрязнителей,

интенсивной солнечной  радиации  и  безветрия  или очень слабого  обмена

воздуха в приземном  слое при мощной и в течение  не менее суток повышенной

инверсии. Смоги-нередкое явление над Лондоном, Парижем, ЛосАнджелесом,

Нью-Йорком и другими  городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

2. Химическое загрязнение  природных вод.

Всякий водоем  или  водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или

подземного водного  стока,  разнообразные природные  явления, индустрия,

промышленное и коммунальное строительство, транспорт,  хозяйственная  и

бытовая деятельность человека.  Последствием этих влияний является

привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ -

 загрязнителей, ухудшающих  качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду,  классифицируют  по  разному,  в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения, как неорганической (минеральные соли,  кислоты, щелочи, глинистые частицы),  так и органической природы

(нефть и нефтепродукты,  органические  остатки,  поверхностно активные

вещества, пестициды).

  Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими  (минеральными)   загрязнителями пресных и

морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для

обитателей водной среды.  Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути,

хрома, меди, фтора. Большинство  из них попадает в воду в результате

человеческой деятельности. К опасным загрязнителям водной среды можно

отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий

диапозон  рН промышленных  стоков ( 11,0 - 11,0).  Среди основных

источников  загрязнения  гидросферы  минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем,  подавляя  развитие фитопланктона. Отходы,  содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек.

 Дальнейшая ее миграция сопровождается  накоплением  метиловой  ртути  и  ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата,  впервые обнаруженную японскими учеными у людей,  употреблявших в пищу рыбу,  выловленную в заливе Минамата,  в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

  Органическое загрязнение.

Среди вносимых в океан  с суши растворимых веществ, большое  значение для

обитателей водной среды  имеют  не  только  минеральные, биогенные элементы, но и  органические остатки.  Сточные воды,  содержащие суспензии

органического происхождения  или растворенное органическое вещество,

пагубно влияют на состояние водоемов.  Осаждаясь, суспензии заливают дно и

задерживают развитие или  полностью прекращают жизнедеятельность данных

микроорганизмов, участвующих  в процессе самоочищения вод. При  гниении

данных осадков могут  образовываться вредные соединения и отравляющие

вещества,  такие как  сероводород, которые приводят к  загрязнению всей воды

в реке.  Наличие суспензий  затрудняют также проникновение света в глубь

воды и замедляет  процессы фотосинтеза.  Одним из основных санитарных

требований,  предъявляемых  к качеству воды, является содержание в ней

необходимого количества  кислорода.  Вредное действие оказывают все

загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания

кислорода в воде. Поверхностно  активные вещества -  жиры,   масла,

смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая

препятствует газообмену между  водой и атмосферой,  что снижает степень

насыщенности воды кислородом.  Значительный объем  органических  веществ,

большинство из которых, не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми  стоками.

Количество в мировом стоке загрязняющих веществ, млн.т./год:

1. Нефтепродукты                                                        26,563

2. Фенолы                                                                    0,460

3. Отходы производств синтетических волокон       5,500

4. Растительные органические остатки                      0,170

5. Всего                                                                         33,273

     В связи  с быстрыми темпами урбанизации  и несколько  замедленным

строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной

эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами.

Бытовые отходы опасны не  только тем, что  являются  источником  некоторых

болезней  человека (брюшной  тиф,  дизентерия, холера), но и тем, что

требуют для  своего разложения много кислорода.

 3. Проблема   загрязнения   Мирового   океана (на примере ряда

органических соединений) Нефть и нефтепродукты.

Нефть представляет  собой  вязкую  маслянистую  жидкость, имеющую  темно-

коричневый цвет и  обладающую  слабой  флуоресценцией.

     Нефть и  нефтепродукты являются наиболее  распространенными

загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу  80-ых  годов в океан

ежегодно поступало  около 10,23%  мировой добычи нефти. Наибольшие потери

нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи.  Аварийные ситуации, слив за  борт  танкерами промывочных и балластных вод,  - все это

обуславливает присутствие  постоянных полей загрязнения на трассах морских

путей.

     Нефтяная  пленка изменяет состав  спектра   и  интенсивность

проникновения в воду света. Пропускание света тонкими  пленками сырой нефти составляет  1-10%  (280  нм),  60-70%  (400нм). Пленка толщиной  130-40

мкм  полностью поглощает  инфракрасное излучение.  Смешиваясь  с  водой,

нефть   образует эмульсию двух типов: прямую  "нефть в воде"  и обратную

"вода в нефти". При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие

обратные эмульсии, которые  могут сохраняться на поверхности, переноситься

течением, выбрасываться  на берег и оседать на дно.

Пестициды

Пестициды составляют  группу  искусственно  созданных  веществ,

используемых для борьбы с вредителями и болезнями  растений. Пестициды

делятся на следующие  группы:   инсектициды - для борьбы  с вредными

насекомыми,   фунгициды  и бактерициды - для борьбы с бактериальными

болезнями растений,   гербициды  -  против сорных растений.  Установлено,

что пестициды уничтожая  вредителей, наносят вред многим полезным организмам и  подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями.

Синтетические поверхностно-активные вещества.

      Детергенты (СПАВ)  0относятся к обширной  группе веществ, понижающих

поверхностное  натяжение  воды.  Они входят в состав синтетических моющих

средств ( СМС) , широко применяемых  в быту и промышленности.  Вместе  со

сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и  морскую среду. Наиболее распространенными среди СПАВ являются  анионоактивные вещества.  На их долю приходится более  50%  всех производимых в мире СПАВ.  Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано  с  использованием  их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий,  получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

 Соединения с канцерогенными свойствами.

Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую  активность  и  способность  вызывать  канцерогенные, тератогенные  (нарушение  процессов  эмбрионального развития) или мутагенные  изменения в  организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста,  ускорению старения, нарушению индивидуального развития  и  изменению генофонда организмов.  К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся  хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид,  и особенно,  полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ  в  окружающей среде  - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

  Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг).

Многие страны,  имеющие  выход к морю,  производят  морское захоронение

различных материалов и  веществ, в частности грунта, вынутого при

дноуглубительных  работах,  бурового  шлака, отходов промышленности,

строительного мусора,  твердых отходов, взрывчатых и химических веществ,

радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10%  от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в  море  служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды.  Однако эта способность не беспредельна.  Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к  гибели от удушья малоподвижные формы бентоса.  У выживших рыб, моллюсков и ракообразных  сокращается  скорость  роста  за  счет  ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества.

 Тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение поверхности водоемрв  и прибрежных морских

акваторий  возникает  в  результате  сброса  нагретых сточных вод

электростанциями и  некоторыми промышленными  производствами. Сброс

нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение  температуры воды в

водоемах  на   6-8   градусов Цельсия. Растворимость кислорода  уменьшается,

 а  потребление   его возрастает, поскольку с ростом  температуры усиливается

активность аэробных бактерий,  разлагающих органическое  вещество.

Усиливается видовое  разнообразие  фитопланктона и всей флоры водорослей.

 На основании обобщения материала можно сделать  вывод ,  что эффекты

антропогенного воздействия  на водную среду проявляются на  индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

4. Загрязнение почвы.

Почвенный покров Земли  представляет собой важнейший компонент  биосферы

Земли. Именно  почвенная  оболочка  определяет многие процессы,

происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании  органического вещества, различных  химических  элементов,  а также энергии. Почвенный покров выполняет  функции  биологического поглотителя, разрушителя и

нейтрализатора различных  загрязнений. Если это звено биосферы будет

разрушено,  то сложившееся  функционирование биосферы необратимо нарушится.

  Одним из видов  антропогенного воздействия является загрязнение

пестицидами.

 

Пестициды как загрязняющий фактор.

     Открытие  пестицидов - химических средств  защиты растений и животных от

 различных  вредителей  и болезней - одно из важнейших  достижений

современной науки. Однако в результате длительного применения пестицидов в

сельском хозяйстве, медицине почти повсеместно отличается снижение из

эффективности вследствие развития резистентных рас  вредителей и

распространению "новых" вредных организмов, естественные враги  и конкуренты которых были  уничтожены пестицидами.  Неумеренное применение пестицидов (гербицидов,  инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. Очень  важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью  жизни,  измеряемой неделями или месяцами.  В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью  деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

5. Загрязнение пищи.

  Есть и другая опасность. Пища, которая нам необходима для нормальной жизнедеятельности организма. Необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические правила приготовления пищи. Тщательно мыть, подвергать термической обработке продукты питания. Это делается для того, чтобы в организм человека не попали биологические загрязнители – болезнетворные и паразитические организмы.