Закономерности действия абиотических факторов

       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.), предприятия черной металлургии, нефтедобычи  и нефтехимии, автотранспорт, предприятия  цветной металлургии и производство стройматериалов.

       Теплоэнергетика. В процессе сжигания твердого или  жидкого топлива на тепловых и  атомных электростанциях, котельных  установках в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид  углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная  теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т. угля в  сутки и выбрасывает в атмосферу  в сутки 680 т SO2 и SO3, 120— 140 т твердых  частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов  азота.

       Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически  не уменьшает выбросы оксидов  серы и азота. Наиболее экологичное  - газовое топливо, которое в три  раза меньше загрязняет атмосферный  воздух, чем мазут, и в пять раз  меньше, чем уголь.

       Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) — радиоактивный йод, радиоактивные  инертные газы и аэрозоли.

       Крупный источник энергетического загрязнения  атмосферы — отопительная система  жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов  неполного сгорания. Из-за небольшой  высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

       Черная  и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали, в атмосферу  выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т  оксида углерода, а также в небольших  количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются  парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака  и других токсичных веществ.

       Значительные  выбросы отходящих газов и  пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии  при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

       Химическое  производство. Выбросы этой отрасли, хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности  представляют значительную угрозу для  человека и всей окружающей среды. На разнообразных химических производствах  атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные  газы (смесь оксидов азота, хлористые  соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

       Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается  несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя  атмосферный воздух, прежде всего  в крупных городах. Выхлопные  газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений —  бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов  азота и углерода и особо опасных  соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

       Наибольшее  количество вредных веществ в  составе отработавших газов образуется при не отрегулированной топливной  системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить  их количество в 1,5 раза, а специальные  нейтрализаторы снижают токсичность  выхлопных газов в шесть и  более раз.

       Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха  отмечается также при добыче и  переработки минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при  сжигании мусора и горении пород  в отвалах (терриконах) и т. д.

       В сельских районах очагами загрязнения  атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.

       “Каждый житель Земли — это и потенциальная  жертва стратегических (трансграничных) загрязнений”. Под трансграничными  загрязнениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной  страны на площадь другой. Только в 1994 г. на европейскую часть России из-за невыгодного ее географического  положения выпало 1204 тыс. т. соединений серы от Украины, Германии, Польши и  других стран. В то же время в других странах от российских источников загрязнения  выпало только 190 тыс. т. серы, т. е. в 6,3 раза меньше.

       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.

       Физиологическое воздействие на живой организм главных  загрязнителей воздуха. Так, диоксид  серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает  легочную ткань человека и животных. Пыль, содержащая диоксид кремния (Si0₂), 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.

       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 три—семь 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 сказываться на огромном интервале  времени, связаны и с такими незначительными  по объему выбросами, как свинец, бенз(а)пирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и  др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма  инфекциям и т. д. Пыль, содержащая соединения 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. 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  других тканях, поэтому опасен в  течение длительного периода. Оксиды азота могут увеличивать восприимчивость  организма к вирусным заболеваниям (типа гриппа), 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, а также вызывать астму, бронхит. Токсичные выбросы  тяжелых металлов вызывают рак, нарушение  функций половой системы и  дефекты у новорожденных.

       Тяжелые последствия в организме живых  существ вызывает и ядовитая смесь  дыма, тумана и пыли — смог. Рассеять смог может только ветер, а сгладить смогоопасную ситуацию — сокращение выбросов загрязняющих веществ. Летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, перенасыщенный выхлопными газами автомобилей, и очень слабом движении воздуха или безветрии в воздухе идут сложные реакции с образованием новых высокотоксичных загрязнителей — фотооксидантов (озон, органические перекиси, нитриты и др.), которые раздражают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения.

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

       В экологической литературе описаны  случаи массового отравления диких  животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой  концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых  токсичных видов пыли наблюдается  заметное повышение смертности пчел. Что касается крупных животных, то находящаяся в атмосфере ядовитая пыль поражает их в основном через  органы дыхания, а также поступая в организм вместе со съеденными запыленными  растениями.

       В растения токсичные вещества поступают  как непосредственно на зеленые  части растений, так и через  почву на корневую систему. Загрязняющие газообразные вещества повреждают листья, хвоинки, побеги. Особенно опасен для  растений диоксид серы (SO), под воздействием которого гибнут многие деревья, и в  первую очередь хвойные — сосны, ели, пихты, кедр.

       В результате воздействия высокотоксичных  загрязнителей на растения отмечается замедление их роста, образование некроза  на концах листьев и хвоинок, выход  из строя органов ассимиляции  и т. д. Увеличение поверхности поврежденных листьев может привести к снижению расхода влаги из почвы, общей  ее переувлажненности, что неизбежно  скажется на среде ее обитания.

       Способна  ли растительность восстановиться после  снижения воздействия вредных загрязняющих веществ? Во многом это будет зависеть от восстанавливающей способности  оставшейся зеленой массы и общего состояния природных экосистем. В то же время следует заметить, что невысокие концентрации отдельных  загрязнителей не только не вредят растениям, но и, как, например, кадмиевая  соль, стимулируют прорастание семян, прирост

       Охрана  атмосферного воздуха — ключевая проблема оздоровления окружающей природной  среды.

       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 атмосферы серьезно подорваны. Под  массированным натиском антропогенных  загрязнений в атмосфере стали  проявляться весьма нежелательные  экологические последствия, в том  числе и глобального характера. По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет  свои защитные, терморегулирующие и  жизнеобеспечивающие экологические  функции. 

 Вопрос  №108: Оцените качество воды в водоеме  рыбохозяйственного назначения. 

     Проба воды содержит нефть многосернистую концентрацией 0,032 мг/л и фенол  концентрацией 0,28 мк г/л (0,00028 мг/л), оценить  качество воды.  

     Для того чтобы оценить качество воды, необходимо знать ПДК и ЛПВ  данных вредных веществ. Согласно приложению 2, приведенному в методических указаниях, для объектов хозяйственно-питьевого  назначения ПДК_нефти = 0,05 мг/л, ПДК_фенола = 0,001 мг/л. Оба вещества имеют органолептический ЛПВ, следовательно, обладают эффектом суммации. Качество воды оценим по известной формуле (для населенных пунктов).

     Так как условия неравенства соблюдаются, следовательно, качество воды удовлетворительно  и не опасно для здоровья человека. 
 

       Вопрос  №111: Контроль состояния и охрана природной среды 

  Природа и ее богатства являются национальным достоянием народов России, естественной основой их устойчивого социально-экономического развития и благосостояния человека.

       Экологическое законодательство это – совокупность законов, которые регулируют отношения, образующие предмет экологического права. Основываясь на этих критериях, совокупность законов можно разделить  на две группы: законодательство об окружающей среде и природоресурсное законодательство. Объектом первой группы является окружающая среда в целом (З «Об охране окружающей природной  среды»; ФЗ «Об экологической экспертизе»; ФЗ «О континентальном шельфе» и  т.д.) , во втором – отдельные природные  ресурсы (Земельный кодекс; ФЗ «О животном мире»; Водный кодекс, Лесной кодекс и  т.д.).