Экология и здоровье человека. Общие вопросы загрязнения окружающей среды

Общие вопросы загрязнения окружающей среды. Человеческое общество не может возвратиться к тому состоянию, которое имело место при его зарождении. Воздействие чело­века на природу было в какой-то мере неизбежным, однако современные мас­штабы загрязнения природной среды приносят явный вред. Уровень экологиче­ского сознания человека определяется степенью понимания роли загрязнений биосферы в жизни общества.

Загрязнение окружающей среды — это привнесение в экологическую сис­тему новых физических, химических, биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентраций имеющихся агентов в среде. Это вызывает физико-химическое изменение состава воздуха, воды или почвы, угрожает состоянию окружающей природной среды, здоровью и жизни человека. В зависимости от территориального фактора и масштабов распростране­ния загрязнений различают глобальное, региональное, локальное загрязнения. Глобальное загрязнение называют также фоново-биосферным. Оно обнаруживается в любой точке планеты, далеко от источников загрязнения.

Приме­ром является широкое использование дихлорфенилтрихлорэтана (ДДТ) в сельс­ком хозяйстве в течение почти 30 лет, его применение спасало от вредителей урожаи многих сельскохозяйственных культур, а также и лесные насаждения. Открытие инсектицидных свойств ДДТ было оценено Нобелевской премией. А затем установлено, что ДДТ обладает способностью прогрессивно накапли­ваться в звеньях пищевых цепей и оказывать токсическое влияние на любой организм, в том числе и на человека. Есть данные, что при попадании препара­тов, близких к ДДТ, в воду в количестве 0,014 части на миллион, его содержа­ние в мышцах рыб возрастает более, чем в 104 раза. Неожиданно ДДТ обна­ружили в тканях и яйцах пингвинов в Антарктике, где его никогда не применя­ли. Сейчас использование ДДТ запрещено.

Региональное загрязнение обнаруживается в пределах значительных пространств, но не охватывает всю планету. Часто этот вид загрязнения связан с внесением в среду новых агентов.

Локальным загрязнением называют загрязнение небольшого района, как правило, вокруг промышленного предприятия, населенного пункта. В городе выделяют и внутриквартальные загрязнения.

Загрязнения жилищ происходят не только от проникновения в них не­желательных агентов из атмосферы или приносимых на одежде, обуви и раз­личных других вещах, а также при накоплении в воздухе комнат веществ от ку­рения или продуктов жизнедеятельности самого человека. Человек выделяет в окружающую среду около 400 веществ, часть которых токсична для него и ок­ружающих. Кроме того, могут происходить выделения вредных веществ из строительных и отделочных материалов, развитие вредных микроорганизмов на пыли. Содержание жилищ в определенном экологическом аспекте имеет большое значение для сохранения здоровья людей. Имеются данные, что в современных помещениях воздух иногда может быть в 100 раз токсичнее, чем наружный воздух и даже чем в насыщенных промышлен­ными предприятиями городах. А ведь люди до 90 процентов своего времени, как правило, проводят в помещениях. Загрязняющими агентами могут быть вещество естественного происхож­дения и антропогенная деятельность общества. В первом случае загрязнения называют природными, во втором - антропогенными.

Природные загрязнения среды обычно вызываются катастрофическими причинами, например, извержениями вулкана, селевыми потоками. Загряз­няющим агентом является вещество естественного происхождения: косми­ческое, вулканическое, пыльца растений, пыль и др. Антропогенные загрязнения возникают в результате хозяйственной дея­тельности людей при градостроительстве, создании дорожных покрытий, при военной деятельности.

Природные и антропогенные воздействия с учетом различных видов воз­действий подразделяют на физические, химические и биологические загрязне­ния (рисунок).

Cиловые Световые Шумовые Электромагнитные Радиационные

Тяжелые металлы Пестициды, канцерогенные вещества, нефть и нефтепродукты, радионуклиды, диоксины, другие химические ве­щества и элементы

Биотическое(биогенное) Микробиологическое Генная инженерия

Рис. 1. Классификация загрязнений с учетом различных видов воздействий

Физические загрязнения (или параметрические) связаны с отклонением от нормы качественных физических параметров окружающей среды: тепловых, световых, шумовых, электромагнитных, радиационных.

Тепловое загрязнение обусловлено повышением температуры среды, главным образом, в связи с промышленными выбросами теплой воды и потоков дымовых газов и воздуха. Известны факты, когда сброс теплых вод создавал температурный барьер для рыб на их путях к нерестилищам. Тепловое загряз­нение водоемов приводит к последовательной смене видового состава. Как вторичный результат, тепловое загрязнение может возникать от из­менения химического состава среды. Так, при накоплении в атмосфере антро­погенных выбросов углекислого газа, метана, фтор- и хлоруглеродов, которые пропускают солнечные лучи, но препятствуют длинноволновому тепловому из­лучению с поверхности Земли, происходит увеличение температуры атмосфе­ры. Для теплового загрязнения необходимо определить пороги изменений в природе, которые не следует переступать.

Шумовые загрязнения вызваны акустическим воздействием на окружаю­щую человека среду. Изменение естественного уровня звуковых характеристик шума (периодичности и силы волн) в жилых и производственных помещени­ях, в населенных пунктах происходит вследствие работы транспорта, промыш­ленных устройств, энергетического оборудования, котельных, бытовых прибо­ров и иногда поведения людей. Объектом воздействия в этом случае становит­ся вся природа и человек, его здоровье, трудоспособность.

Основные источники загрязнения окружающей среды и последствия приведены в таблице.

Основные типы загрязняющих веществ, их источники и характер воздействия на человека и природные объекты

Вещество	Основные источники	Основные объекты и характер воздействия
Радиоактивные вещества	Аварии на атомных станциях, при транспортировке и переработке отходов. Свалки и зараженные угодья	Биологические объекты – прямое поражение и по пищевым цепям. Лучевая болезнь, канцерогенез, генетические последствия
Ртуть	Сжигание органического топлива. Производство хлора, пластмасс, бумаги, соды. Электролиз, обработка руд, амальгамирование. Свалки: термометры, ртутные лампы	Медленное отравление почв и пресноводных водоёмов. Поражение нервной системы и почек с летальным исходом. Особо опасно образование метилртутных соединений в пресной воде от сбросов и атмосферных выпадений
Свинец	Цветная металлургия, автотранспорт, свалки	Поражение нервной системы, печени и кроветворных органов, обогащение и накопление в пищевых цепях
Кадмий	Цветная металлургия, свалки	Канцерогенез
Мышьяк	Цветная металлургия, свалки	Особо ядовит в соединениях
Удобрение, пестициды	Производство, транспортировка, хранение и применение	Отравление людей и животных непосредственно и по пищевым цепям с тяжелыми генетическими последствиями
Оксиды серы	Тепловая энергетика, металлургия, нефтехимия и т.д.	Закисление почв и водоёмов, деградация и гибель лесов, респираторное воздействие на людей, коррозия металлов
Оксиды азота	Автотранспорт, тепловая энергетика, металлургия и другие высокотемпературные процессы и технологии	Закисление почв и водоёмов, образование озонового смога. При попадании в организм человека с пищей превращаются в нитрозамины – сильнейшие канцерогены
Аммиак и аммоний	Аммонийные удобрения, животноводство, нечистоты	Эфтофикация водоёмов, респираторное воздействие на людей
Пыль	Тепловая энергетика, металлургия, карьеры и терриконы, производство цемента, эрозия почвы	Респираторное воздействие на людей, угнетение растительности, повышенный износ техники
Диоксины и другие органические вещества	Химическое и биохимическое производство, аварии на химических и электротехнических установках	Особо опасные и опасные вещества, в малых концентрациях – сильные канцерогены и мутагены
Болезнетворные микроорганизмы	Неочищенные сточные воды, свалки (грызуны – крысы и мыши)	Холера, чума, дизентерия, сальмонеллёзы, инфекционный гепатит
Хлорфторуглеводороды	Аэрозольные распылители, холодильные установки, электротехническая и электронная промышленность	Безвредны для биоты. Попадая в стратосферу, разрушают озоновый слой

Рассмотрим последствия от загрязнения трех частей биосферы.

1. Атмосфера. Загрязнение атмосферы — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации. Основные загрязнители атмосферного воздуха:

· Оксид углерода

· Оксиды азота

• Диоксид серы
• Углеводороды
• Альдегиды
• Тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr)
• Аммиак
• Атмосферная пыль
• Радиоактивные изотопы

Источниками загрязнения атмосферы являются газообразные и пылевые выбросы предприятий таких отраслей промышленности, как горно-добывающая, металлургическая, химическая, машиностроительная, целлюлозно-бумажная, деревоперерабатывающая и др.

Промышленные пыли в зависимости от механизма их образования подразделяются на следующие 4 класса:

· механическая пыль – образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса;

· возгоны – образуются в результате объёмной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат;

· летучая зола – содержащийся в дымовом газе во взвешенном состоянии несгораемый остаток топлива, образуется из его минеральных примесей при горении;

· промышленная сажа – входящий в состав промышленного выброса твёрдый высокодисперсный углерод, образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции (ТЭС), потребляющие уголь. Сжигание каменного угля, производство цемента и выплавка чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн. тонн в год [2].