Техногенное загрязнение окружающей среды

 

Рисунок 1 - Схематичный разрез полигона для твердых отходов 1 – лесозащитные полосы (зеленая зона); 2 – промежуточный изолирующий слой; 3 – отходы; 4 – укрывающий наружный слой растительного грунта; 5 – естественное или искусственное водоупорное основание (глина)

Для размещения полигонов твердых отходов можно использовать овраги и другие неудобные земли. После полной загрузки полигона и закрытия его растительным грунтом поверхность последнего можно использовать для устройства парков, садов, игровых площадок и т.п.

 В закрытых от  соприкосновения с воздухом бытовых  и пищевых промышленных отходах,  находящихся в насыпях полигона, возникает анаэробный процесс,  при котором выделяется биогаз (смесь метана и углекислого  газа), который можно использовать как топливо [5].

 

 

 

 

 

2 Оценка техногенного загрязнения объектов окружающей среды в условиях г. Воронежа

Ежегодно в приземной  слой атмосферы Воронежа от стационарных источников поступает около 15 тыс. тонн вредных химических веществ, из них окислов азота – 3731 тонн, сернистого ангидрита –4331 тонн, 25 тонн тяжелых металлов, в том числе железо, кадмий, кобальт, медь, марганец, свинец, хром, никель, цинк.

Превалирующими являются соединения железа –21,233 т/год (84,7% от суммы  выбросов тяжелых металлов). По 1,1 т/год (4,5%) поступает в атмосферу марганца и цинка, 0,380 т/год (1,5%) –меди, 0,185 т/год (0,7%) –свинца, 0,211 т/год (0,8%) –хрома.

Исходя из объемов, преобладают  аэротехногенные выбросы тяжелых  металлов в Левобережном районе, на долю которого приходится 47% выбросов.

Основными вкладчиками  в загрязнение атмосферного воздуха  тяжелыми металлами являются предприятия  машиностроения и металлообработки – 65,6% выбросов; строительных материалов –8,4%; химической и нефтехимической  промышленности – 4,3%.

К числу наиболее значимых источников тяжелых металлов из предприятий  машиностроительной и металлообрабатывающей  отраслей относятся АО "Тяжмехпресс", АООТ "Тяжэкс" им. Коминтерна, АООТ "ВАСО", ГП "Воронежский механический завод". Химическая и нефтехимическая промышленность представлены АО "Воронежшина", ОАО "Воронежсинтезкаучук" (Левобережный район); комбинаты строительных материалов –ЖБИ, ЖБК. Большинство крупных предприятий города построены без учета розы ветров, что создает напряженную обстановку в ряде жилых массивов. Низменный рельеф левобережной части города, слабая проветриваемость усиливают неблагоприятное воздействие выбросов загрязняющих веществ на качество атмосферного воздуха.

Источниками поступления  марганца являются 1204 предприятия города практически по всем видам промышленности. Максимальный объем выбросов приходится на предприятия машиностроения и металлообработки – 53,8%, стройматериалов – 15,9%, строительства – 6,7%, химической и нефтехимической промышленности – 5,9%. По данным расчетного мониторинга имеют место значительные превышения ПДК – до 25 раз в Железнодорожном районе, особенно в районе станции Отрожка. В зоне влияния марганца находится все население города, в то же время под воздействием повышенных концентраций элемента - 79,5 тыс. населения, из них 14,5 тыс. детей. Учитывая тот факт, что почти весь марганец, выбрасываемый в атмосферу, представляет собой мелкодисперсные частицы, переносимые на значительные расстояния, возможно его выпадение на почву в любой точке города.

В атмосферный воздух города поступают соединения меди в  виде оксида – 0,288 т/год и сернокислой  меди – 0,092 т/год. Основными источниками  загрязнения являются ОАО «Воронежсинтезкаучук»  химической и нефтехимической промышленности - 30,5% (Левобережный район) и ГП Воронежский механический завод машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности - 26,8% (Советский район). Исходя из расчетного мониторинга, наиболее неблагополучной зоной можно считать Левобережный район, где степень превышения меди составила 7,5 ПДК и численность экспонированного населения соответствует 430,8 тыс. чел., в том числе детей – 88 тыс.

Точечные источники  индустриального загрязнения дают локальные выбросы в окружающую среду, но за счет ветрового переноса компоненты-загрязнители распространяются на большие расстояния. Лабораторный контроль состояния городского воздушного бассейна показал, что в атмосферном воздухе отмечается превышение допустимых концентраций химических веществ в 5,6 % отобранных проб.

Анализ снеговых осадков за три последних зимних сезона подтверждает наличие тяжелых металлов в атмосферным воздухе.

 Из 11 определяемых  в атмосферных осадках тяжелых  металлов, были обнаружены 4: медь  в концентрациях от 0,001 мг/л до 0,118 мг/л, цинк – от следов  до 0,59 мг/л, железо – от 0,05 мг/л до 12,6 мг/л, марганец - от следов до 0,6 мг/л. Вариабельность содержания тяжелых металлов по территории города подтверждает их техногенный генезис от отдельных источников и промышленных зон.

Наиболее высокие концентрации токсикантов определяются в снеговых осадках, собранных в зонах влияния промышленных предприятий и автомагистралей. Наличие тяжелых металлов в снеговом покрове на участках, находящихся на значительном расстоянии от индустриальных источников (районы СХИ, областной больницы, больниц «Электроника»), может свидетельствовать о трансграничных переносах. Максимальные уровни загрязнения снежного покрова марганцем и цинком отмечались в зоне обслуживания детской поликлиники № 1 Коминтерновского района, медью – на территориях обслуживания детских поликлиник № 5 Железнодорожного района и № 4 Советского района, железом – в районе ст.Отрожки Железнодорожного района и детской поликлиники № 2 Центрального района.

Учитывая объемы поступающих  в атмосферный воздух загрязняющих веществ, класс и категорию их опасности, степень превышения допустимых концентраций как по данным лабораторного контроля, так и по результатам расчетного мониторинга, а также возможные неблагоприятные эффекты со стороны здоровья населения, в том числе отдаленные, для атмосферного воздуха определены приоритетные соединения тяжелых металлов – марганца, меди, хрома шестивалентного.

В 1999 году в Воронежское  водохранилище и реку Дон поступило  около 280 млн. м3 сточных вод. Из них  объем нормативно-чистых вод составляет 52 млн. м3, загрязненных – 208 млн.м3. Было сброшено: нефтепродуктов –50 тонн, взвешенных частиц –4210 тонн, сульфатов –13810 тонн, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества) –23300 тонн, железа –55,58 тонн, меди –670 кг, цинка –3170 кг, алюминия –12600 кг.

Основным химическим загрязнителем воды являются нефтепродукты, которые обнаруживаются в концентрациях  выше нормативных (в 2,1 раза) в пределах всего водоема. Среднегодовые показатели уровня загрязнения водохранилища по таким ингредиентам, как марганец, медь, железо, алюминий не превысили нормативных значений, за исключением отдельных контрольных точек: у Окружного моста и гидроузла плотины –по железу, марганцу и меди; у Железнодорожного и Вогрессовского мостов – по марганцу; у Чернавского моста –по железу; в районе Песчановки и Левобережных очистных сооружений – по аммонию.На протяжении последних нескольких лет водохранилище продолжает оставаться неблагополучным по эпидемиологической ситуации. Наиболее бактериально-загрязненные участки – район Окружного моста и Левобережных очистных сооружений.

Основными причинами  загрязнения являются поступление  на очистные сооружения стоков промышленных предприятий, не отвечающих ПДК ("Нормы ПДК загрязняющих веществ в сточных водах, направляемых в городскую канализационную сеть"). Таким образом, в поверхностных водах города Воронежа определен стабильный набор загрязнителей, по которым регистрируются превышения нормативов: нефтепродукты, железо, марганец, СПАВ, систематически высокие значения коли-индекса [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Влияние загрязнения среды на здоровье людей

 На величины заболеваемости  влияет множество социально- экономических, гигиенических и экологических факторов. Они в свою очередь зависят от совокупности природных условий и  социально-экономического статуса той или иной территории. Из множества действующих факторов очень нелегко  количественно выделить влияние техногенного загрязнения.

Большинство значений имеет  характер экспертных оценок. По данным  экспертов ВОЗ, здоровье населения, или популяционное здоровье, в  среднем на 50—52% зависит от экономической  обеспеченности и образа жизни людей, на 20-22% - от наследственных факторов, на 7-12% - от уровня медицинского обслуживания и на 18—20% — от состояния окружающей среды. Существуют и другое оценки, в которых влиянию качества среды отводится уже 40—50% причин заболеваний.

Наиболее надежные количественные оценки влияния качества среды на здоровье населения получены при сравнении  заболеваемости жителей разных районов одного города, различающихся по уровню техногенного загрязнения. Так, общая заболеваемость  детей и взрослых в Кировском районе Санкт-Петербурга (данные 1989 г.) в 2,3 раза больше, чем в Приморском районе, где масса выбросов промышленности и транспорта в 9 раз меньше, чем в Кировском районе. В Центральном районе г. Тольятти,  прилегающем к промышленной зоне крупных химических заводов,  болезни легких, кожи и онкологические заболевания регистрируются на 55—125% чаще, чем в более чистом Автозаводском районе. В сильно загрязненном заводском районе г. Кемерово  заболеваемость хроническими бронхитами в 2,7 раза, а рождение  недоношенных детей в 2,1 раза больше, чем в менее загрязненном  районе на другом берегу реки Томь. Онкологическая заболеваемость мужчин в наиболее загрязненном районе Магниюгорска в 1,5—2,3 раза больше, чем в менее загрязненном районе.

 Сравнение разных  городов и регионов в этом  отношении дает менее определенные результаты, так как влияние загрязнения маскируется другими различиями условий жизни. Но и в этом случае различия выявляются достаточно отчетливо. В 66 городах России, где постоянно регистрировались значительные - в 10 и более раз — превышения ПДК вредных веществ воздухе, уровень общей заболеваемости среди 40 миллионов их жителей был выше среднего по городам страны в 1,6-2 раза. При общем уровне  онкологической заболеваемости в России в 1989 г. — 196 случаев на 100 тысяч заболеваемость раком всего городского населения составляла 268, а в экологически неблагополучных городах намного больше: в Нижнем Новгороде — 405, Архангельске — 414,  Новочеркасске - 463, Норильске — 485, Екатеринбурге - 502.

 Заболеваемость раком  легкого в промышленных центрах с наличием предприятий черной и цветной металлургии на 75% больше, чем в среднем по городам страны. Глава 7. Техногенные поражения и экологическая безопасность 297 Жизнь четверти городского населения России протекает в экологически неблагополучной обстановке, связанной с загрязнением воздушного бассейна городов, а 3% городских жителей живут в  условиях чрезвычайно опасного уровня загрязнения.

Вся биота экосферы, особенно той ее части, что преобразована  человеком  (микроорганизмы, растения, животные, люди), в какой-то степени  отравлена промышленными ядами. Установлено, например, что  скелет современного американца содержит свинца в 1000 раз больше, чем кости аборигенов Мексики в середине первого тысячелетия. В молоке женщин многих стран могут быть обнаружены следы ДЦТ. Волосы, ногти и молочные зубы детей в промышленных районах Земли содержат свинец, кадмий, а иногда и следы стронция-90. В большинстве случаев это так называемое «досимптомное»  отравление

Тяжелые металлы —  это в основном политропные яды, которые с относительно небольшой избирательностью накапливаются в разных органах и тканях и дают широкий спектр патологических симптомов. Их варианты обусловлены сочетаниями с действием других патогенных агентов. Особенно опасно их попадание в  организм на ранних стадиях онтогенеза. Свинец при определенном уровне накопления способен  поражать систему кроветворения, нервную систему, печень,  почки. Хронические отравления свинцом известны с глубокой древности в форме «сатурнизма» — слабости, малокровия, кишечных колик, нервных расстройств. Широкое распространение свинца в современной техносфере (промышленные  эмиссии, выхлопы автомобилей, краски, изделия и т.п.) и невозможность вторичного использования его значительной части создает многочисленные свинцовые аномалии на плотно  заселенных территориях. Поступая в организм с водой, вдыхаемым воздухом или пищей, свинец образует соединения с  органическими веществами. Особенно опасны скрытые хронические отравления свинцом у детей,  проявляющиеся в виде неврологических расстройств, нарушений  психомоторики, деконцентрации внимания и т.п.

 Ртуть из почвенных  аномалий проходит по трофическим   цепям и попадает в организм  человека с пищей или другим  путем. Она сильнее всего накапливается  в печени и почках, приводя к нарушениям обмена веществ и выделительной функции.

Кадмий по механизму  внедрения в организм сходен с  ртутью, но задерживается в органах  намного дольше. Он вытесняет  кальций  и замещает цинк в составе биомолекул, что приводит к  нарушению важных энзиматических реакций. Накапливаясь в печени и почках, кадмий вызывает почечную недостаточность и другие нарушения.

Мышьяк является сильным  ингибитором ряда ферментов в  организме и способен вызывать острые отравления. Хроническое  действие малых доз соединений мышьяка способствует  возникновению рака легких и кожи, так как мышьяк сильно повышает  чувствительность слизистых к другим канцерогенам, а кожных  покровов — к ультрафиолетовым лучам.

 Таллий, как и мышьяк, поражает дистальные отделы  периферической  нервной системы, что проявляется в нарушениях  нервной трофики, мышечной слабости и изменении кожной  чувствительности. Симптомы хронического отравления таллием выражаются в повышенной нервозности, нарушениях сна, быстрой утомляемости, суставных болях, выпадении волос.

 Сходные патологические  проявления наблюдаются при   хроническом отравлении и другими  тяжелыми металлами. Все они  при определенном уровне накопления  в организме обладают  мутагенным  и эмбриотоксическим действием,  а некоторые соединения свинца, кадмия, мышьяка и хрома — канцерогенным эффектом.

Асбест, широко применяемый  в строительстве и технических  изделиях, также вошел в число  опасных канцерогенов, хотя  связанные  с его присутствием в воздухе  заболевания раком легких регистрируются в основном в сфере профзаболеваний.

Нитраты и нитриты, поступающие  в организм в избыточных количествах с водой или пищей, могут быть источником  серьезных поражений. Часть нитратов также преобразуются в нитриты.

 Пестициды настолько  широко распространены в экосфере, что их следы постоянно присутствуют в среде и пище людей, но, как правило, не оказывают видимого негативного действия. Однако в районах особенно широкого применения пестицидов (зоны  массированной обработки агроценозов, в частности, районы  хлопкосеяния в Латинской Америке, Индии, Средней Азии) в 60—70-х гг. наблюдались эпидемические проявления [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ходе анализа литературных источников мы выделили основные виды и источники техногенных загрязнений  окружающей среды. Также нами было выявлено влияние техногенных загрязнений на здоровье человека и рассмотрено состояние окружающей среды г.Воронежа.