Классификация загрязнений и основные загрязняющие вещества

По своему агрегатному состоянию ЗВ подразделяются на жидкие, твердые и газообразные. На долю газообразных приходится 90%, всех других – 10%.

По своей природе загрязнения разделяются на химические, физические и биологические. Некоторые специалисты предлагают выделять и т.н. эстетические загрязнения. К ним относятся нарушение пейзажей и прочих примечательных мест малопривлекательными постройками и пр. (рис. 4.2).

К основным видам химического загрязнения относятся: тяжелые металлы, пестициды, отдельные химические элементы или вещества, моющие средства, СПАВ, пластмассы, нефть и нефтепродукты.

К физическим загрязнениям относятся тепловые, шумовые, радиоактивные, электромагнитные.

К биологическим загрязнениям относятся микробиологические (бактерии, вирусы), растения и животные, изменения экосистем в результате вселения отдельных видов, генная инженерия.

Количество ЗВ огромно и число их по мере развития новых технологических процессов постоянно растет. К числу основных ЗВ относят:

- диоксид углерода (CO₂);

- оксид углерода (СО);

- диоксид серы (SO₂);

- оксиды азота (NO, NO₂, N₂O);

- тяжелые металлы и в первую очередь ртуть, свинец и кадмий;

- канцерогенные вещества, в частности, бензапирен;

- пестициды:

- удобрения (фосфаты);

- радионуклиды и другие радиоактивные вещества;

- диоксины (хлоруглеводороды);

- твердые примеси (аэрозоли): пыль, сажа, дым;

- нефть и нефтепродукты;

Оксиды углерода (СО и СО₂) – самые распространенные и наиболее значительные по массе примеси в атмосфере. Основная масса их образуется в процессе сжигания ископаемого топлива, прежде всего, бензина в ДВС (двигателях внутреннего сгорания). Ежегодно в атмосферу поступает около 180 млн. т оксида углерода. Губительно действует на кровеносную и нервную систему человека.

Диоксид серы (SO₂), или сернистый газ, – второе по массе загрязняющее атмосферу вещество. Основной источник – сжигание каменного угля. Ежегодно выбрасывается около 150-180 млн. т. В результате вторичных химических реакций образует сернистую (H₂SO₃) и серную (H₂SO₄) кислоты, входящие в состав кислотных осадков.

Оксиды азота (NO, NO₂, N₂O) образуются в процессах горения при высокой температуре, прежде всего в ДВС, работающих на бензине и дизельном топливе. Общая масса ежегодно выбрасываемых в атмосферу соединений азота в процессе деятельности человека оценивается более чем в 70 млн. т. При взаимодействии диоксида азота с водяным паром образуется азотная кислота и другие нитраты.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк и др.) относятся к числу распространенных и весьма токсичных ЗВ. Они широко применяются в различных производственных процессах, в результате чего их содержание в промышленных сточных водах довольно высокое. Наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Антропогенный приток ртути в биосферу ежегодно составляет около 5 тыс. т, свинца – 200 тыс. т, кадмия – 5 тыс. тонн.

Канцерогенные вещества – это химические соединения, способные вызывать (раковые заболевания).

К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся различные углеводороды (в природных условиях наиболее известен из них бензапирен) и пестицидные препараты. Источниками бензапирена в окружающей среде служат природные и антропогенные процессы. Основной антропогенный источник – это пиролиз (разложение) органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива. Глобальное поступление бензапирена в биосферу оценивается от 8 до 20 тыс. т в год.

Пестициды составляют обширную группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Американским экологическим агентством официально зарегистрировано 100 тыс. видов пестицидов. Наиболее известны среди них препарат ДДТ и его производные, в частности, полихлорбифенилы (ПХБ). В настоящее время ежегодно производится более 5 млн. т. пестицидов. Около 1,5 млн. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем.

Промышленное производство пестицидов сопровождается получением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Пестициды, уничтожая вредителей урожая, наносят при этом огромный вред многим полезным организмам и подрывают здоровье природных биоценозов. В сельском хозяйстве уже давно стоит проблема перехода от химических, загрязняющих среду методов борьбы с вредителями, к биологическим, которые являются экологически чистыми.

Одно из ведущих мест среди источников загрязнения атмосферы канцерогенными веществами занимают ДВС (двигатели внутреннего сгорания). Немало канцерогенов входит в состав табачного дыма. Согласно статистическим данным, из миллиона жителей планеты один человек погибает от курения каждые 2-3 часа, тогда как в автокатастрофах один человек из миллиона погибает каждые 2-3 дня, а от употребления спиртного – только каждые 4-5 дней. Таким образом, смертность от курения превышает смертность от употребления спиртного в 40-50 раз. Есть над чем подумать.

В Мировом океане наиболее распространенными ЗВ являются нефть и нефтепродукты. К началу 80-х годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т нефтяных углеводородов. По своему объему это значительно выше потерь нефти при потоплениях и повреждениях танкеров за всю Вторую мировую войну.

Основные пути поступления нефти в океан – это:

- сбросы промывочных, балластных и льяльных вод с судов;

- сбросы в портах и портовых акваториях, включая потери при загрузке бункеров наливных и прочих судов;

- сброс промышленных отходов и сточных вод;

- ливневые стоки;

- катастрофы судов и буровых установок в море, бурение на шельфах;

- атмосферные выпадения;

- вынос речным стоком.

Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обусловливает присутствие постоянных полей загрязнений на трассах морских путей.

Промышленное производство пестицидов сопровождается получением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Экологическими исследованиями установлено, что пестициды, уничтожая вредителей урожая, наносят при этом огромный вред многим полезным организмам и подрывают здоровье природных биоценозов. В сельском хозяйстве уже давно стоит проблема перехода от химических, загрязняющих среду методов борьбы с вредителями к биологическим, которые являются экологически чистыми.

Наибольшую опасность в последние десятилетия представляют радиоактивные загрязнения. Их основные источники – это:

- продукты ядерных взрывов;

- отходы атомной промышленности;

- аварии судов с атомными установками и аварии, связанные с использованием, транспортировкой и получением радионуклидов.