Источники экологических опасностей

Смерчи над сушей называются тромбами, в США их называют торнадо. Как и ураганы, смерчи опознают со спутников погоды.

Для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море английский адмирал Ф. Бофорт в 1806 г. разработал условную шкалу, которая после изменений и уточнений в 1963 г. была принята Всемирной метеорологической организацией и широко применяется в синоптической практике.

Нормирование примесей  в атмосферном воздухе

Нормирование примесей в атмосферном воздухе ведется по  концентрации, т.е. по количеству вещества в единице объема воздуха при нормальных условиях (обычно в мг/м3).

Для предупреждения загрязнения воздушного бассейна в РФ в законодательном порядке установлены предельно допустимые нормы  вредных веществ в атмосфере.

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) – это такая концентрация загрязнителя в атмосферном воздухе, которая  не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не вызывает патологических изменений или заболеваний.

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух устанавливаются два норматива: максимально разовая ПДК и  среднесуточная ПДК.

Среднесуточная ПДК – ПДК, которая устанавливается с целью предупреждения общетоксического, канцерогенного и мутагенного влияния вещества на организм человека.

Максимально разовая ПДК – ПДК, которая устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнений (до 20 мин).

Максимально-разовая ПДК является основной характеристикой опасности вредного вещества. Наибольшая концентрация каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы С не должна превышать максимально разовой ПДК :

Рис.  Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере

Рабочая зона – зона, высотой 2 м над тем местом, где работает человек.

Для оценки загрязнения воздуха на территориях курортов, мест массового отдыха населения используется 0,8 ПДК атмосферных загрязнений.

С целью защиты зон, на которых расположены жилые массивы, и селитебных территорий от воздействия загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу вместе с промышленными выбросами, требуется отделять предприятия свободными территориями – санитарно-защитными зонами (СЗЗ). 

СЗЗ – территории определенной протяженности и ширины, располагающиеся между предприятиями и источниками загрязнения и границами зон жилой застройки. Протяженность СЗЗ устанавливается таким образом, чтобы содержание вредных примесей  в атмосферном воздухе снижалось путем рассеивания до безопасных уровней на границе СЗЗ.

Каждому предприятию в соответствии со степенью его опасности присваивается определенный класс и в зависимости от класса устанавливается нормативная ширина СЗЗ. Минимальные протяженности СЗЗ для предприятий I класса составляют 1000 м, II класса – 500 м, III класса – 300 м, IV класса – 100 м, V класса – 50 м.

В атмосферном воздухе, как правило, находится несколько загрязнителей, которые могут обладать однонаправленным действием. Например, при наличии в воздухе соединений азота и углеводородов, под воздействием солнечного света могут образовываться фотооксиданты, токсичность которых в несколько раз выше, чем у исходных компонентов. 

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием (суммацией), их безразмерная суммарная концентрация должна удовлетворять условию:  

где С1,Сп – фактические концентрации вредных веществ в воздухе в одной и той же точке местности, мг/м3;

ПДК1, ПДКп – максимально-разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе атмосферы, мг/м3.

Эффектом однонаправленного действия обладают следующие вещества:

диоксид серы и диоксид азота;

диоксид серы и сероводород и др.

Наряду с ПДК для каждого источника выбросов в атмосферу устанавливается предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ, исходя из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника и совокупности источников населенного пункта, с учетом развития промышленных предприятий, не создадут концентрацию, превышающую ПДК для населения, растительного и животного мира.

При установлении ПДВ для какого-либо источника загрязнений необходимо учитывать фоновую концентрацию от остальных источников загрязнения, действующих в данной местности. ПДВ измеряется в г/с.

Истощение водных ресурсов.

Человечество практически полностью зависит от поверхностных вод суши – рек и озер. Эта ничтожная часть водных ресурсов (0,016%) подвергается наиболее интенсивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности человека в питьевой воде, используется для орошения в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. На все виды пользования тратится 2200 куб. км воды в год. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей – исчерпание ее запасов.

Не менее грозное явление – загрязнение пресных водоемов. В 1991 г. в России со сточными водами было сброшено в водоемы, тыс. тонн: 1200 взвешенных веществ, 190 аммонийного азота, 58 фосфора, 50 железа, 30 нефтепродуктов, 2,1 цинка, 0,8 меди, 0,3 фенолов и т.д.  Соли тяжелых металлов (ртути, свинца, цинка, меди и др.) накапливаются в иле на дне водоемов и в тканях организмов, составляющих пищевые цепи. При попадании в организм человека соли тяжелых металлов вызывают тяжелейшие отравления (пример – Нижнеисетский пруд Екатеринбурга, ставший свалкой сточных вод).

Уникальным по запасам пресной воды является озеро Байкал. Это 20% мировых запасов пресной воды (исключая льды) и более 80% запасов России. При объеме 23 тыс. куб. км в озере ежегодно воспроизводится 60 куб. км чистейшей пресной воды. Однако тревогу вызывает все возрастающее количество хозяйственных стоков, в 1990 г. оно достигло 200 млн. куб. м. Нередко стоки несут губительные для гидробионтов вещества, такие как ртуть, цинк, вольфрам, молибден.

Загрязнение водоемов происходит не только отходами промышленного производства, но и попаданием с полей в водоемы органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве. При разложении органики затрачивается кислород, в связи с этим его содержание в воде снижается и многие животные гибнут. Минеральные удобрения вызывают бурное развитие водорослей, приводящее зачастую к ухудшению качества воды и исчезновению наиболее ценных видов рыб. Многие пестициды обладают высокой устойчивостью и накапливаются в тканях организмов. При этом в организмах каждого следующего поколения их содержание повышается в несколько раз, что приводит к мутации организмов.

Научные открытия 20 столетия привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Так, многолетняя деятельность ПО «Маяк» (Челябинская область) привела к накоплению чрезвычайно большого количества радионуклидов и загрязнению Уральского региона. Сброс отходов радиохимического производства в 1949-1951 гг. в открытую гидрологическую систему Обского бассейна через реку Теча, а также в результате аварий 1957 и 1967 гг. составил по оценке ученых 23 млн. кюри. Радиационное загрязнение охватило территорию 25 тыс. кв. км с населением более 500 тыс. человек, (рис.6.1.).

Морские воды также подвергаются загрязнению. С реками и со стоками прибрежных промышленных и сельскохозяйственных предприятий ежегодно выносятся в моря миллионы тонн химических отходов, а с коммунальными стоками – и органических соединений. Более 20 лет военными использовались акватории вблизи Новой Земли и Кольского полуострова в качестве ядерной свалки.