Забруднення біосфери (фізичне, хімічне, біологічне, механічне)

Наступна глобальна екологічна проблема – забруднення – привнесення в природне чи антропогенне середовище або виникнення в ньому нових, не характерних для даного середовища фізичних, хімічних, інформаційних чи біологічних агентів, які виявляють шкідливий вплив на людину, флору й фауну.

Розрізняють забруднення природне і антропогенне; глобальне, регіональне і локальне; механічне, хімічне, фізичне та біологічне; прямого та непрямого впливу на біоту; навмисне, супутнє, аварійно-випадкове та ін.

Природне забруднення виникає внаслідок природних процесів, без впливу людини – виверження вулканів, вихід із надр землі газів та ін.

Антропогенне забруднення виникає внаслідок діяльності людини. Забруднення, виявлене в різних точках планети – глобальне (СО₂ пестициди, нафта, фреони, аварійні радіоактивні викиди).

Забруднення регіональне – захоплює цілі регіони, але не всю планету. Наприклад, кислотні дощі характерні для широких регіонів Європи і Північної Америки, проте мало поширені в Африці.

Забруднення локальне – навколо підприємства, населеного пункту, тобто забруднення невеликої території.

Забруднення фізичне – зміна в бік підвищення природних норм різних фізичних факторів, що характеризують дане середовище: теплових, шумових, електромагнітних, радіаційних і ін.

Теплове забруднення виникає головним чином внаслідок промислових викидів нагрітого повітря і води (при роботі ТЕС, АЕС). Теплове забруднення може бути також вторинним результатом зміни хімічного складу середовища (парниковий ефект).

Шумове забруднення – збільшення рівня шуму зверх природного: у людей збільшує втому, викликає підвищення кров’яного тиску, нервові розлади, травлення, а при 90-100 децибелах – втрату слуху.

Шкала допустимих рівней шуму
Для сну, відпочинку	30-45 децибелів
Для розумової праці	45-55 – // –
Для лабораторних досліджень	50-65 – // –

При 70 децибелах виникає розлад нервової та ендокринної систем, при 90 дБ – порушується слух, при 120дБ – з’являється фізичний біль, який стає нестерпним.

Приклади рівней шуму
Шелестіння листя	10-15 дБ
Цокання годинника	30 дБ
Шум води з-під крана	40-45 дБ
– // – друкарської машинки	50 дБ
– // – телевізора	80-95 дБ
– // – літака	105 дБ
– // – вертольота	110 дБ
рок-група	118-120 дБ

У книгу рекордів Гінеса записаний канадець Марк Хабер, який при хропінні створює шум у 90 дБ!

«Сп’яніння звукове» – збудження, що виникає внаслідок резонансу клітинних структур мозку у відповідь на сильні ритмічні звуки. Звукове

сп’яніння за суб’єктивними відчуттями аналогічне алкогольному сп’янінню і одурманенню наркотиками. Звукове сп’яніння – одна з причин успіху сучасної електронної музики (шумовий ефект досягає 130 дБ).

Жінки менш стійкі до сильного шуму, у них в умовах звукового дискомфорту швидше настають ознаки неврастенії.

Загальний рівень шуму в побутових приміщеннях не повинен перевищувати 40 дБ вдень і 30 дБ – вночі.

Внаслідок шумового забруднення виникає шумовий стрес, спостерігається погіршення здоров’я людини і збільшення числа мертвонароджених (у пацюків, що живуть у метро, зменшується народжуваність малят). Для котів і собак шум у 165 дБ є смертельним.

У давньому Китаї існувала «музична страта» – засудженого на смерть карали тривалою дією сильного шуму, від якого він гинув.

Рослини під впливом шуму повільно ростуть, у них надмірно виділяється волога, гинуть листя і квіти рослин біля гучномовця.

Від шуму знижуються надої, приріст ваги у свиней, несучість курей. Погано переносять шум риби, особливо у період нересту. Реактивний літак своїм шумом спричиняє загибель личинок бджіл, тріщини у шкарлупі яєць курей.

Забруднення електромагнітне – виникає внаслідок змін електромагнітних властивостей середовища (поблизу ліній електропередач, радіо- і телевізійних антен, деяких промислових установок та ін.). Негативно впливає і на людину: порушення функціонування нервовї системи, роботи ендокринного апарату, обміну речовин, органів кровообігу (лейкоз), вади розвитку.

Забруднення радіаційне – поява у середовищі радіоактивних речовин у кількостях, що перевищують природний фон випромінювання. Потрапляють при аваріях, атомних випробуваннях. Можуть нагромаджуватись в живих організмах. У двостулкових молюсків Тихого океану їх концентрація у 2 000 разів більша, ніж у морській воді.

Ядерний вибух – один із найнебезпечніших поражаючих факторів: викликає масове радіаційне ураження біоти, зміни погоди і клімату, руйнування озонового шару Землі та ін.

Загальний фон радіоактивного випромінення на території України складає 70-200 мілібер на рік. Природне випромінення дає радон – 222, що утворюється при розпаді урану – 238. Він є в гірських породах. Їх використання як будівельних матеріалів привело до зростання фону радону у жилих приміщеннях. Допустимий рівень радонового опромінення складає до 200 Бк/м² (бекерель) – звичайна концентрація його у повітрі – від 1 до 20 Бк/м².

Збільшення концентрацій викликає рак. Зниження дози досягається активним провітрюванням приміщення.

Антропогенне радіоактивне забруднення пов’язане з добуванням, переробкою радіоактивних речовин, з роботою АЕС. Накопичилась велика

кількість радіоактивних відходів (близько 400 тис. м³ ними зайнято у світі), ці території втрачені для людства на 100 тис. років.

Внаслідок аварії на ЧАЕС в атмосферу викинуто 77 кг радіоактивних речовин: це ізотопи свинцю – 239, цезію – 137, стронцію – 90, плутонію – 240. Радіоактивні речовини були викинуті на висоту близько 10 тис. м, площа забруднення становила 10 тис. км². Рознесені по всьому світу. Із загального радіоактивного викиду на територію України потрапило 25%, Білорусь – 70%, Росію та інші країни – 5% (Скандінавію, США, Китай). В Україні постраждало 2,5 млн. людей, в Білорусії – 2,2 млн. чоловік.

Забруднення хімічне – зміна природних хімічних властивостей середовища, проникнення нехарактерних для нього речовин. або в концентраціях, що перевищують норму. Людина виробляє 50 000 хімічних речовин, що забруднюють довкілля. За дуст ДДТ Мюллер у 40-х роках минулого століття отримав Нобелівську премію, а через 30 років його заборонили як канцерогенну речовину.

Забруднення біологічне – випадкове або під впливом людини проникнення в екосистеми не властивих їм видів тварин і рослин, які при масовому розмноженні пригнічують ці екосистеми (кролики в Австралії, американська норка в Європі), колорадський жук, біологічна зброя (віспа, сибірка та ін.).

Забруднення механічне – засмічення середовища агентами, які не викликають фізико-хімічних чи біологічних наслідків (пластмасові вироби, скло, цегла і ін.). Папір не розкладається до 2-х років, металевий брухт – до 90 р., пластикові вироби – до 200 р. скло – до 2 000 р.

В результаті відбувається забруднення біосфери, що призводить до руйнування природних систем, що виникли у процесі еволюції, оскільки біосфера втрачає здатність до самоочищення і саморегулювання; скорочується видова різноманітність рослин і тварин, знижується продуктивність лісів, с/г угідь, деградуються екосистеми.. Із надр Землі зараз вилучається 1 000 млрд. т різних порід, спалюється біля 1 млрд. т умовного палива, викидається у повітря близько 20 млрд. т СО₂, біля 300 млн. – СО, 50 млн. т – NO₂, 400 млн. т – попелу, сажі, пилу; у гідросферу скидається 600 млрд. т промислових і побутових стоків, біля 10 млн. т нафти (1/3 поверхні світового океану вкрита нафтою, що зменшує його первинну продуктивність на 10-20 %, внаслідок чого вилов промислових риб скоротився на 15-20 млн. т). На мілководді і в прибережній зоні зареєстровані високі дози ДДТ, акрила та інших канцерогенних речовин; фосфатів та нітратів, що викликають масове розмноження мікроскопічних водоростей, внаслідок чого гине все живе («синдром» евтрифікації: «цвітіння води», дифіцит кисню – гіпоксія, замори).

Внаслідок забруднення атмосфери над великими містами виникають смоги – чорний та білий: у Лондоні від чорного смогу загинуло у 1952 р. 4 тис. чоловік. У Лос-Анжелесі у разі значного забруднення повітря

автоматично включаються спеціальні сирени, зупиняється транспорт, виключаються двигуни. Завдяки охоронним заходам у США, Японії, Франції, Великобританії, Канаді рівень забрудненості міст щорічно знижується на

4-5 %.

Вивчення рівня забруднення залежить від його характеру.

Етапи та методи дослідження забруднення:

1) Польові обстеження об’єкту: його минуле і сучасне, основні забруднювачі довкілля.

2) Розробка програми детальних комплексних екологічних обстежень, відбір зразків води, повітря, грунтів, рослинності для контрольних чи масових хімічних аналізів. проведення аерокосмічної зйомки; обробка. систематизація виконується з використанням ЕОМ.

3) Складання комплексу екологічних карт і прогноз динаміки екологічного стану на близьку й далеку перспективу, моделювання екологічних ситуацій (тут також використовується комп’ютерна техніка).

Користуються таблицями ГДК – гранично допустимих концентрацій. Вважається, що ГДК полютанта (забруднювача) – це такий його вміст у природному середовищі, який не знижує працездатності та самопочуття людини, не шкодить її здоров’ю, а також не викликає негативних наслідків у нащадків, не має негативного впливу на біоту…

При одночасній дії кількох шкідливих речовин навіть у величинах, менших від ГДК, виникає такий же ефект, як і при підвищенні ГДК. Це явище називають ефектом сумації дії шкідливих речовин (ефект синергізму).

Глобальна система моніторингу створена під егідою ООН у 1975 р. На глобальному рівні моніторингу ведуться спостереження за озоновим шаром, світовим океаном, тепловим балансом Землі, рівнем радіації, міграцією тварин.

Спостереження за станом довкілля можуть бути наземні, з літаків, із супутників та космічних кораблів. Дані моніторингу обробляються в спеціальних міжнародних центрах на найсучасніших ЕОМ.

З 1991 р. в межах України виконується програма системного екомоніторингу України (СЕМ «Україна»), у якому беруть участь 30 різних організацій нашої держави, в тому числі інститути Національної Академії наук України, Міністерство екобезпеки, Міністерство охорони здоров’я та ін.