Источники загрязнения опасными и вредными факторами окружающей среды. Взаимодействие и трансформация загрязнителей в окружающей среде: пыль, кислотные дожди, фотохимический смог

Экологически опасные факторы (ЭОФ) представляют собой такие воздействия окружающей среды, которые способствуют или приводят к качественным или количественным нарушениям в экосистемах, к тем изменениям, которые оказывают влияние на жизнеспособность популяции и выживаемость отдельных особей.

ЭОФ классифицируется по происхождению (космические, антропо­генные, абиотические), по степени выраженности эффекта, по среде воз­никновения. С практической точки зрения выделяют физические (температура, влажность, радиация), химические, биологические и инфор­мационные.

Человечество, возникшее сравнительно недавно, за короткий срок оказало очень мощное воздействие на окружающую среду. Антропоси стема - это человечество как развивающееся целое, включающее человека как биологический вид, его материальную и духовную культуру, произ­водственные силы и производственные отношения общества.

Последствия антропогенного воздействия на биосферу в настоящее время выражаются в следующем:

1. Резкий рост числа пустынь, которые в настоящее время составляют 43% земли, пригодной для жизни. Процесс опустошения идет со ско­ростью 7 км/ч. 10% составляют антропогенно-возникшие пустыни. Также широкое распространение имеет эрозия почв.

2. Постепенно увеличивается загрязнение воды, воздуха и почвы. Еже­годно в воздух выбрасывается около 200 млн. тонн угарного газа, 150 млн. тонн диоксида серы и тд.

3. Так называемый парниковый эффект - связан с увеличением количе­ства утлекислого газа, препятствующего потери Землей тепла посред­ством излучения.

4. Истощение озонового слоя, защищающего Землю от коротковолново­го ультрафиолетового излучения, которое опасно для человека. Суще­ствует две версии, объясняющие уменьшение озонового слоя: выброс фреонов и сокращение выработки кислорода в связи с вырубкой тро­пических лесов.

5. Кислотные дожди - представляют собой осадки с рН ниже 5.6. Появ­ление кислотных дождей обусловлено тем, что основными загрязните­лями атмосферного воздуха являются кислотные соединения, которые при соединении с водой образуют кислотные осадки. Выделяют три стадии воздействия кислотных дождей на водоемы. Первая стадия — начальная. С увеличением кислотности воды (показатели рН меньше 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоема пищи, уменьшается количество кислорода в воде, начинают бурно развиваться водоросли (буро-зеленые). Первая стадия эутрофикации (заболачивания) водоема. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки. Вторая стадия — кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон — крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Третья стадия — кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых. Первая и вторая стадии обратимы при прекращении воздействия кислотных дождей на водоем. По мере накопления органических веществ на дне водоемов из них начинают выщелачиваться токсичные металлы. Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости таких опасных металлов, как кадмий, ртуть и свинец из донных отложений и почв. Эти токсичные металлы представляют опасность для здоровья человека. Люди, пьющие воду с высоким содержанием свинца или принимающие в пищу рыбу с высоким содержанием ртути, могут приобрести серьёзные заболевания. Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также уничтожает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца ещё не изучен, "сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы в совокупности приводят к деградации лесов..

6. Токсические туманы. Действующими компонентами могут быть угле­кислый газ, диоксид серы, пыль. Отдельно выделяют фотохимический смог. Фотохимический смог - смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон. Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые повышают вероятность возникновения раковых заболеваний. Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрие или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне - сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода.
Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул, и избыток озона.
В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в результате которой в атмосфере постепенно накапливается озон.
7. Загрязнение воды. 70% загрязнения мирового океана связано с назем­ными источниками-загрязнителями.