Загрязнения. 2

Введение

Вопрос о воздействии  человека на окружающую среду находится  в центре внимания специалистов и  экологов сего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические  проблемы современности связаны  именно с антропогенным загрязнение природы.

Загрязнением называю  поступление в окружающую природную  среду любых твердых, жидких и  газообразных веществ, микроорганизмов  или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных  для здоровья человека, животных, состояний  растений и экосистем.

Без всякого преувеличения  можно отметить, что воздействие  человека на биосферу в целом и  на отдельные ее компоненты (атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические  сообщества) достигло к настоящему времени беспрецедентных размеров. Современное состояние планеты  Земля оценивается как глобальный экологический кризис. Особенно возросли темпы ингредиентных и параметрических  загрязнителей, причем не только в количественном, но и в качественном отношении. Негативные тенденции этих воздействий на человека и биоту носят не только локальный, но и глобальный характер.

Таким образом изучение различных типов загрязнений окружающей среды, рассмотрение причин их возникновения и вариантов решения складывающихся проблем, а также воздействие различных видов загрязнений на человека, животный и растительный мир является достаточно актуальным вопросом в современных науках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Загрязнение окружающей среды

Под загрязнением понимают:

любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов, оказывающие нежелательное воздействие  на здоровье, выживаемость или деятельность человека;

неблагоприятное изменение  нашего окружения, являющееся полностью  или в основном побочным результатом  деятельности человека;

привнесение в окружающую среду или возникновение в  ней новых, обычно нехарактерных  физико-химических и биологических  веществ, агентов, оказывающих вредные  воздействия на природные экосистемы и человека;

поступление любого вещества или материала в неположенное место. Значит, будучи полезными в  одном месте, они оказывают загрязнение, когда выбрасываются или поступают  туда, где никому не нужны, и могут  нанести ущерб окружающей среде  или здоровью человека.

Загрязнение - это нормальные побочные продукты жизнедеятельности  человека как чисто биологического вида и как социального, творческого  существа.

Выделяют естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных  процессов (извержение вулканов, лесные пожары, выветривание и пр.), без какого-либо влияния человека; и антропогенное, являющееся результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия  превосходящее естественное. Различные  типы загрязнения подразделяются на три основных: физическое, химическое и биологическое .

Источником антропогенного загрязнения, наиболее опасного для  популяций любых организмов, являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.), теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и другие технологии. Под влиянием урбанизации в наибольшей степени  загрязнены территории крупных городов  и промышленных агломераций. Природными загрязнителями могут быть пыльные  бури, вулканический пепел, селевые  потоки и др.

По своим масштабам  и распространению загрязнение  может быть локальным (местным), региональным и глобальным.

Количество загрязняющих веществ в мире огромно, и число  их по мере развития новых технологических  процессов постоянно растет. В  этом отношении «приоритет», как  в локальном, так и в глобальном масштабе, ученые отдают следующим  загрязняющим веществам:

диоксиду серы (с учетом эффекта вымывания диоксида серы из атмосферы и попадания образующихся серной кислоты и сульфатов на растительность, почву и водоемы);

тяжелым металлам: в первую очередь свинцу, кадмию, ртути (с  учетом цепочек ее миграции и превращения  в высокотоксичную метилртуть);

- некоторым канцерогенным  веществам, в частности бенз(а)пирену;

нефти и нефтепродуктах в  морях и океанах;

хлороганическим пестицидам (в сельских районах);

оксиду углерода и оксидам  азота (в городах).

Этот перечень, безусловно, должен быть дополнен радионуклидами и другими радиактивныеми веществами, пагубные последствия которых для человеческой популяции экосистем в полной мере проявились после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки (Япония) и аварии на Чернобыльской АЭС. Следует упомянуть и диоксиды - весьма опасные загрязняющие вещества из класса хлоруглеводородов.

Под видами загрязнений понимают также любые нежелательные для  экосистем антропогенные изменения:

·Ингридиентное (минеральное и органическое) загрязнение как совокупность веществ, чуждым естественным биогеоценозам (например, бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания и т.д.);

·Параметрическое загрязнение, связанное с изменением каечственных параметиров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);

·Биоценотическое загрязнение, вызывающее нарушение в составе  и структуре популяций живых  организмов (перепромысел, направленная интродукция и акклиматизация видов и т.д.);

·Стациально-деструктивное загрязнение (стация - место обирания популяции, дуструкция - разрушение), связанное с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (зарегулирпование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений и пр.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Физическое загрязнение

Загрязнение физическое - привнесение  в экосистему источников энергии (тепла, света, шума, вибрации, гравитации, электромагнитного, радиоактивного излучений и т.п.), проявляющееся в отклонении от нормы  ее физических свойств.

Загрязнение физическое подразделяется на: 1) тепловое (термальное), возникающее  в результате повышения температуры  среды главным образом в связи  с промышленными выбросами нагретого  воздуха, отходящих газов и воды; 2) световое - нарушение естественной освещённости местности в результате воздействия искусственных источников света, приводящее к аномалиям в  жизни растений и животных; 3) шумовое, образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости  шума сверх природного уровня; 4) электромагнитное, появляющееся в результате изменения электромагнитных средств среды (от линии электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах; 5) радиоактивные, связанные с превышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.

Тепловое загрязнение - тип  физического (чаще антропогенного) загрязнения  окружающей среды, характеризующийся  увеличением температуры выше естественного  уровня. Основные источники теплового  загрязнения - выбросы в атмосферу  нагретых отработанных газов и воздуха, сброс в водоемы нагретых сточных  вод. Повышение температуры в водоемах пагубно влияет на жизнь водных организмов. В процессе эволюции холоднокровные обитатели водной среды приспособились к определенному интервалу температур. Для каждого вида существует температурный оптимум, который на определенных стадиях жизненного цикла может несколько изменяться. В каких-то пределах эти организмы способны приспосабливаться к жизни при более высоких или более низких температурах. Если организм живет в условиях самых высоких значений присущего ему температурного интервала, он настолько к ним приспосабливается, что гибель его может наступать при температурах несколько более высоких, чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких температур. Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в более теплой воде, нежели в более холодной. Однако способность к адаптации не имеет абсолютных максимальных или минимальных пределов и меняется в зависимости от вида.

В естественных условиях при  медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы  постепенно приспосабливаются к  изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озера горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный  режим, то времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок — это  крайний результат теплового  загрязнения. Результатом сброса в  водоемы нагретых стоков могут быть и иные, более серьезные, последствия. Одним из них является влияние  на процессы обмена веществ. Согласно закону Ван Хоффа, скорость химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 10 °С. Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь, это повышает их потребность в кислороде. В результате же возрастания температуры воды содержание в ней кислорода падает. Нехватка кислорода вызывает жестокий физиологический стресс и даже смерть.

В летнее время повышение  температуры воды всего на несколько  градусов может вызвать 100%-ную гибель рыб и беспозвоночных, особенно тех, которые обитают у южных границ температурного интервала. Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб — вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию. Если разрушающая сила электростанций превышает способность видов к самовосстановлению, популяция приходит в упадок.

Таким образом, повышение  температуры воды способно нарушить структуру подводного растительного  мира. Характерные для водоемов с  холодной водой водоросли заменяются более теплолюбивыми и при  возрастании температур постепенно ими вытесняются — вплоть до полного  исчезновения.

Если тепловое загрязнение  усугубляется поступлением в водоем органических и минеральных веществ (смыв удобрений с полей, навоза с  ферм, бытовые стоки), происходит процесс  эвтрофикации, т. е. резкого повышения продуктивности водоема. Азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяют последним резко усилить свой рост. Размножившись, они начинают закрывать друг другу свет, в результате чего происходит их массовое отмирание и гниение. Процесс сопровождается ускоренным потреблением кислорода: он может оказаться полностью исчерпанным, а это грозит гибелью всей экосистемы.

Кроме того, что электростанции способны изменять среду обитания водных организмов, они могут оказывать  на них и физическое влияние. Соленая  вода, использующаяся для охлаждения, оказывает значительное коррозирующее  влияние на металлические поверхности  и вызывает высвобождение ионов  металлов, особенно меди, в воду. Ракушечные животные накапливают медь в таких  количествах, что становятся опасными при использовании их в пищу.

Все перечисленные выше последствия  теплового загрязнения водоемов наносят огромный вред природным  экосистемам и приводят к пагубному  изменению среды обитания человека. Ущерб в результате теплового  загрязнения можно условно разделить  на несколько направлений:

• экономический (потери вследствие снижения продуктивности водоемов, затрат на ликвидацию последствий от загрязнения);

• социальный (эстетический ущерб вследствие деградации ландшафтов);

• экологический (необратимые  разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб).

Световое загрязнение - осветление ночного неба искусственными источниками  света, свет которых рассеивается в  нижних слоях атмосферы. Иногда это  явление также называют световым смогом. Световое загрязнение влияет на устоявшуюся экосистему и имеет многочисленные последствия

   Основными источниками  светового загрязнения являются  крупные города и промышленные  комплексы. Световое загрязнение  создаётся уличным освещением, светящимися  рекламными щитами или прожекторами. В Европе многие дискотеки  направляют мощные пучки света  в ночное небо.

 Большая часть излучаемого  света направляется или отражается  наверх, что создаёт над городами так называемые световые купола. Это вызвано неоптимальной и неэффективной конструкцией многих систем освещения, ведущей к расточительству энергии. Эффект осветления неба усиливается распространёнными в воздухе частицами пыли, так называемыми аэрозолями. Эти частицы дополнительно преломляют, отражают и рассеивают излучаемый свет.

  Световое  загрязнение  — сопровождающее явление   индустриализации и встречается,  прежде всего, в густо заселённых  регионах развитых стран. В  Европе около половины населения,  так или иначе, регулярно сталкивается  со световым загрязнением. Ежегодный  рост светового загрязнения в  разных странах Европы составляет  от 6 до 12 %.

 Искусственные источники  света — технические  устройства  различной конструкции  и различными  способами преобразования энергии,  основным назначением которых   является получение светового  излучения (как видимого, так и  с различной  длиной волны,  например, инфракрасного). В источниках  света используется в основном  электроэнергия, но также иногда  применяется химическая энергия  и другие способы генерации  света (например, триболюминесценция, радиолюминесценция, биолюминесценция  и др.). В отличие от искусственных  источников света, естественные  источники света представляют  собой природные материальные  объекты: Солнце, Луна, Полярные сияния, светлячки, молнии и проч.

Шумовое загрязнение - раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых  организмов и человека. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы  адаптировались к ним в процессе эволюции. Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства - автомобили, железнодорожные  поезда и самолёты.

Электромагнитное загрязнение - (ЭМП антропогенного происхождения  или электромагнитный смог) - это  совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно  влияющих на человека. Некоторые исследователи[кто?] называют электромагнитный смог, возникший и сформировавшийся за последние 60-70 лет, одним из самых мощных факторов, негативно влияющих на человека на сегодняшний момент. Это объясняется фактически круглосуточным его воздействием и стремительным ростом. Электромагнитное загрязнение зависит в основном от мощности и частоты излучаемого сигнала.

Радиоактивное загрязнение - загрязнение местности и находящихся  на ней объектов радиоактивными веществами. Радиоактивное заражение происходит при:

·ядерном взрыве в результате выпадения радиоактивных веществ  из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного  нейтронного и гамма-излучений  ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей.

·техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Химическое загрязнение

Загрязнение химическое - привнесение  в экосистему загрязняющих веществ, чуждых ей или в концентрациях, превышающих  фоновые.

Любое химическое загрязнение - это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в  процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия  на природную среду.

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также  оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы  способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое  действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.

Наряду с загрязнением окружающей среды новыми для нее  синтетическими веществами, большой  ущерб природе и здоровью людей  может нанести вмешательство  в природные круговороты веществ  за счет активной производственной и  сельскохозяйственной деятельности, а  также образования бытовых отходов (рис. 2)..

Загрязнению подвергаются атмосфера (воздушная среда), гидросфера (водная среда) и литосфера (твердая поверхность) Земли.

В зависимости от особенностей циклов массообмена загрязняющий компонент может распространяться на всю поверхность планеты, на более или менее значительную территорию или иметь локальный характер. Таким образом, экологические кризисы, являющиеся результатом загрязнения окружающей среды, могут быть трех сортов - глобальные, региональные и локальные

Одной из проблем, имеющих  глобальный характер, является возрастание  содержания в атмосфере углекислого  газа в результате техногенных выбросов. Наиболее опасным последствием этого  явления может стать повышение  температуры воздуха благодаря  «парниковому эффекту». Проблема нарушения  глобального цикла массообменна углерода уже переходит из области экологии в экономические, социальные и, в конце концов, политические сферы.

Это - один из старейших видов  загрязнения окружающей среды, с  которым сталкивался человек. Включает минеральные и органические вещества. Различают разрушаемые и стойкие  химические загрязнители. Последние особо опасны, так как могут накапливаться в биосфере. Наличие стойких загрязнителей объясняется тем, что человек синтезировал новые вещества и даже классы веществ, которые ранее отсутствовали в биосфере, а следовательно, в природе отсутствуют естественные пути утилизации этих веществ. Примером чрезвычайно стойкого загрязнителя является инсектицид ДДТ: не смотря на то, что его не применяют уже несколько десятков лет, ДДТ обнаруживает в крови животных, обитающих в самых удаленных уголках земного шара, где этот ядохимикат никогда не применялся.

Среди химических загрязнителей  выделяют:

Ксенобиотики - вещества, чужеродные по отношению к живым организмам и не входящие в естественные биогеохимические циклы.

Экотоксиканты - ядовитые вещества антропогенного происхождения, вызывающие серьезные нарушения в структурах экосистем.

Суперэкотоксиканты (СЭТ)- вещества, обладающие в чрезвычайно малых  дозах мощным токсическим действием. Для СЭТ фактические теряет смысл введение ПДК. К тому же, они сильно повышают чувствительность живых организмов к другим, менее сильным загрязнителям.

Загрязняющие вещества, подвергаясь  комплексному воздействию различных  факторов среды, трансформируются, в  результате чего их токсичность может  изменяться.

Тяжелые металлы (т.м.) - металл с плотностью 8 тыс. кг/м3 и более (кроме благородных и редких). К т.м. относятся: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьма, олово, висмут, ртуть.

Часть техногенных выбросов т.м., поступающих в атмосферу в виде тонких аэрозолей, переносится на значительные расстояния и приводит к глобальному загрязнению. Основной поставщик - предприятия цветной металлургии. Для таких предприятий характерно наличие 5 км- зоны максимальных концентраций т.м. и 20-50 км- зоны повышенных концентраций. Сильное загрязнение свинцом и другими тяжелыми металлами наблюдается вокруг автострад.

Растения могут накапливать  тяжелые металлы, являясь промежуточным  звеном в цепи почва -> растение -> животное -> человек (или минуя животных). Однако растения не повторяют химических состав почвы, так как способны к избирательному поглощению. Главным показателем здесь является коэффициент биологического поглощения - отношение содержания элемента в золе растения к концентрации в почве. Медь накапливают растения семейства гвоздичные, кобальт - перцы, цинк поглощают карликовые березы и лишайники и т.д.

Тяжелые металлы являются ядами. Механизмы их токсического действия различны. Многие металлы при определенных концентрациях ингибируют действие ферментов (медь, ртуть). Некоторые металлы  образуют хелатоподобные комплексы с обычными метаболитами, нарушая обмен веществ (железо). Другие металлы повреждают клеточные мембраны, изменяя их проницаемость и другие свойства. Некоторые металлы конкурируют с необходимыми организму элементами (Sr-90 может замещать в организме Ca, Cs-137 -калий, кадмий может замещать цинк ).

Пестициды поступают в  биосферу путем непосредственного  внесения, с протравленными семенами, отмирающими частями растений, трупами  насекомых, мигрируют в почве  и водах. Особую опасность представляют стойкие и кумулятивные (т.е. накапливающиеся  в экосистемах) пестициды, которые  обнаруживаются спустя десятки лет  после применения.

Даже при низких концентрациях  в воде пестициды опасны из-за способности  некоторых организмов накапливать эти вещества в своих тканях. Так, если процесс концентрирования (биологического усиления) хлорпроизводных углеводородов повторяется на нескольких трофических уровнях (планктон - мальки - моллюски - более крупные организмы), то в конце их концентрация может оказаться очень высокой.

В результате накопления пестицидов уменьшается численность популяций  некоторых видов рыб. Отмечены многочисленные случаи массовой гибели птиц и насекомых  в местах интенсивного использования  пестицидов. Выявлены такие негативные аспекты воздействия пестицидов на биологические объекты как  мутагенный, канцерогенный, аллергенный.

Нефть и нефтепродукты.

Нефтепродукты - один из наиболее характерных загрязнителей океана. В Мировой океан и поверхностные  воды ежегодно вносится 15-17 миллионов  тонн нефти и нефтепродуктов. Влияние  нефтяного загрязнения на состояние  гидробионтов описывается следующими фактами:

·Непосредственное отравление организмов с летальным исходом;

·Серьезные нарушения  физиологической активности гидробионтов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире еще в большей степени возрастает воздействие человека на биосферу, а природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, очевидно, необходимы новые подходы, осознание реальностей и тенденций, появившихся в мире в отношении природы в целом и ее составляющих. В полной мере это относится к осознанию того, каким является в наше время загрязнение и истощение природной среды.

Загрязнение среды есть процесс  нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств, приложенных  человеком к добыче и заготовке  сырья и материалов, превращающихся в безвозвратные отходы , рассеиваемые в биосферу.

Загрязнение имеет следствием необратимое разрушение как отдельных экологических систем, так и биосферы в целом, включая воздействие на глобальные физико-химические параметры среды.

Вследствие загрязнения  теряются плодородные земли, снижается  продуктивность экологических систем и биосферы в целом.

Загрязнение прямо или  косвенно ведет к ухудшению физического  и морального состояния человека как главной производительной силы общества.

Защита окружающей среды  от загрязнения - одна из ключевых задач  в общей проблеме оптимизации  природопользования, сохранения качества среды для настоящего и будущих  поколений людей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использованная литература

1.Экология. Учебник для  вузов/В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. Изд. 10-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 576 с. (Высшее образование)

2.Большая Энциклопедия Кирилла и Мефидия,б2002г.

3.Большая Советская энциклопедия 2002г. Научное издательство «

4.Электронный краткий экологический словарь (<file://localhost/E:/Экология%20и%20охрана%20природы.%20Словарь-справочник/texts/Title_slov.htm>).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

Введение………………………………………………………………………………………1.

1.Загрязнения окружающей  среды………………………………………………………….2.

2.Физические загрязнения:  тепловые, световые, шумовые, электромагнитные, радиоактивные………………………………………………………………………………..4.

3.Химические загрязнения…………………………………………………………………...8.

Заключение……………………………………………………………………………………11.

Использованная литература…………………………………………………………………12..