Общие закономерности распределения химических загрязняющих веществ в биосфере - Влияние химических загрязнителей на биосферу
Под совместным воздействием природных энергетических факторов -- солнечной радиации, гравитационных и тектонических сил, химической и биогенной энергии -- биосфера Земли сформировалась приблизительно за 2,5 млрд лет. С возникновением социально организованного человеческого общества к природным энергетическим факторам добавился еще один -- энергия мирового производства, который развивается неизмеримо быстрее и в последние годы имеет тенденцию к удвоению мощностей через каждые 14--15 лет. От организации этого производства в ближайшие десятилетия зависит, сохранится или необратимо нарушится подвижное равновесие в окружающей среде, сложившееся за миллиарды лет ее саморазвития. Наиболее реальной опасностью для жизни на Земле является нарушение химического равновесия в биосфере из-за высоких норм потери сырья при добыче и транспортировке, несовершенства технологических процессов и рассеяния в окружающей среде всех видов осадков, стоков и выбросов [8].
Локальные загрязнения биосферы. Загрязнение окружающей среды происходит весьма неравномерно. Основные очаги антропогенного воздействия на природу расположены в регионах с развитой промышленностью, максимальной концентрацией населения и интенсивным сельскохозяйственным производством. Такие загрязнения, обычно наблюдающиеся вокруг какого-либо промышленного предприятия, крупного рудника, населенного пункта, называются локальными. Их химизм определяется, с одной стороны, отраслевой принадлежностью источника загрязнения, с другой -- рельефом, климатическими особенностями и другими природными условиями места загрязнения. Так, почва вокруг рудников полиметаллических руд и комбинатов по выплавке цветных металлов всегда содержит повышенное количество тяжелых металлов -- меди, цинка, свинца, кадмия. Такое же локальное загрязнение почвы свинцом наблюдается вдоль автострад с напряженным движением.
В районах с открытой добычей полезных ископаемых всегда наблюдается локальное загрязнение атмосферы и почвенного покрова пылью, а на территориях, прилегающих к нефтепромыслам и нефтеперерабатывающим заводам, -- нефтяными углеводородами.
В местах разрешенного сброса коммунально-бытовых и производственных сточных вод поверхностные воды всегда отличаются повышенным уровнем загрязнения. Сброс стоков регламентируется "Правилами охраны поверхностных вод" от загрязнения сточными водами с учетом "...степени возможного смешения и разбавления сточных вод водой водоема на пути от места выпуска сточных вод до створа ближайшего пункта питьевого, культурно-бытового или рыбохозяйственного водопользования". Практически это означает, что река или водоем могут быть чистыми не на всем протяжении, а лишь на отдельных участках, главным образом в местах водозабора. Кроме того, эти правила часто нарушают, и реки загрязняются подчас на десятки километров, т. е. локальное загрязнение поверхностных вод переходит в региональное. Это происходит на многих крупных реках нашей страны, протекающих в густонаселенных местностях.
Так, Волга загрязнена стоками крупных промышленных городов Среднего и Нижнего Поволжья почти на всем своем протяжении. В водах Дона во второй половине лета наблюдается интенсивное "цветение" вследствие сбросов коллекторных вод оросительных систем, загрязненных биогенными элементами смытых с полей удобрений.
Примером локального загрязнения атмосферы является смог -- опасное во многих отношениях облако загрязнений различного типа, характерное для некоторых городов, где сочетание загрязнения воздуха транспортными и промышленными газами, атмосферные явления и солнечное излучение создают возможности для его образования. Различают смог влажный ("лондонского типа"), представляющий собой сочетание пылевых частиц и капель тумана, и смог сухой, или фотохимический ("лосанджелесского типа"), возникающий в результате воздействия ультрафиолетовой составляющей солнечного излучения на загрязняющие вещества, находящиеся в атмосфере. Компонентами сухого смога являются озон О3,.оксид углерода СО, оксиды азота NOX, различные радикалы и другие токсичные компоненты.
При нормальных условиях температура воздуха понижается с высотой. Теплый воздух, поднимаясь вверх, рассеивает загрязняющие примеси, выбрасываемые у поверхности земли. Однако иногда в долинах, котловинах и других отрицательных формах рельефа наблюдается явление атмосферной температурной и газовой инверсии-- смещение охлажденных слоев воздуха вниз и их скопление под слоями теплого воздуха. В этом случае изменение температуры атмосферы обратно нормальному и все загрязняющие примеси накапливаются в инверсионном слое, "накрывая" город, пока не изменятся метеорологические условия. При возникновении сильного ветра начинается смещение холодного воздуха и смог рассеивается.
Различают локальное загрязнение Техническое, или Эксплуатационное, вызываемое нормальной работой промышленного оборудования или использованием продуктов промышленного производства, и Аварийное, вызванное резким и неожиданным нарушением работы предприятия, связанным с выбросом в атмосферу, сбросом в водную среду, разливом по почве большого количества вредных для биосферы и населения веществ. Техническое загрязнение, как правило, остается локальным, тогда как аварийное нередко переходит в региональное, а в исключительных -- катастрофических случаях -- в глобальное. Примером катастрофического загрязнения окружающей среды может служить авария на Чернобыльской АЭС.
Региональное загрязнение биосферы. Региональным загрязнением окружающей среды называют загрязнение, обнаруживаемое в пределах значительных территорий, но не охватывающее всю планету. Причиной регионального загрязнения окружающей среды может стать эксплуатационное поступление загрязняющих веществ в биосферу, если оно достаточно длительно, а выбросы поступают в подвижные компоненты биосферы -- в атмосферу и природные воды. Переход локальных загрязнений в региональные может быть связан с расширением территорий городов, которые постепенно превращаются в гигантские мегаполисы с многомиллионным населением. Так, в США на Атлантическом побережье страны сформировался огромный урбанизированный район площадью около 150 тыс. км2 с населением 40 млн человек (слившиеся агломерации Бостона, Нью-Йорка, Филадельфии, Балтимора и Вашингтона). На тихоокеанском побережье Японии сложился один из крупнейших мегаполисов за счет слияния Иокогамы; Киото, Нагой, Осаки и Кобе, в котором проживает 60 млн. человек -- половина населения страны. Многомиллионные агломерации сформировались в ФРГ (Рурская область), Великобритании (Большой Лендон) и других экономически развитых странах [8,9].
Атмосферные выбросы большого города (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, пыль) переносятся на большие территории, создавая экологическую напряженность регионального масштаба, сбросы больших объемов сточных вод приводят к загрязнению речных бассейнов, массовое использование удобрений на прилегающих к мегаполису территориях -- к загрязнению почвенного покрова и водной среды избытком биогенных элементов.
Региональные загрязнения вызываются также массовой добычей полезных ископаемых или массовым использованием веществ, опасных для природной среды. Так, высокий уровень загрязнения природных вод нефтью и нефтепродуктами наблюдается на обширных акваториях Мексиканского и Персидского заливов, северного побережья Аляски и Канады, в Карибском и Аравийском морях и других частях Мирового океана, где естественные выходы нефти расположены на побережье и континентальном шельфе. Здесь воды загрязняются отходами при нефтедобыче, вследствие потерь при загрузке-выгрузке и при "залповых" выбросах, нередко случающихся на нефтепромыслах. Площади нефтяных пятен достигают нескольких тысяч квадратных километров.
В районах массового применения химических средств защиты растений происходит региональное загрязнение ими почвенного покрова (Узбекистан, Молдова и др,). Как уже упоминалось, страшным примером регионального загрязнения биосферы радионуклидами стала авария на Чернобыльской АЭС. Степень радиоактивного загрязнения почвенного покрова, максимальная вблизи эпицентра аварии, сильно изменялась в зависимости от атмосферной циркуляции. Уровень локального загрязнения был настолько высок, что со всей окружающей территории было эвакуировано население, и она на десятки лет превратилась в запретную зону. Радиоактивные выпадения произошли не только в обширном регионе нескольких областей Украины, Беларуси, но и над странами практически всей Европы и вызвали интенсивное загрязнение почв.
Глобальные загрязнения биосферы. Глобальными называют загрязнения, которые обнаруживают практически в любой точке планеты. Как правило, глобальные загрязнения переносятся атмосферными потоками, поскольку атмосфера является наиболее открытым компонентом природной среды, связанным процессами энерго - и массобмена с биосферой, гидросферой и космосом.
Основными ингредиентами загрязнения атмосферы являются оксиды углерода, серы и азота, углеводороды и взвешенные частицы. Накоплены статистические данные, позволяющие оценить вклад материков и отдельных групп стран в глобальное загрязнение атмосферы этими соединениями (таблица 3). Сводные данные о количестве наиболее распространенных выбросов свидетельствуют о том, что их подавляющая часть приходится на промышленно развитые страны Северной Америки и Европы и в меньшей степени Азии.
Таблица 3
Количественная оценка выбросов в атмосферу загрязняющих веществ млн т/год
Регион |
SO2 |
CO |
NOX |
Углеводороды |
Взвешенные частицы |
Северная Америка |
18,111 |
77,268 |
11,284 |
9,042 |
5,951 |
Латинская Америка |
1,785 |
9,044 |
1,196 |
1,063 |
1,207 |
Европа |
21,613 |
21,356 |
7,700 |
2,637 |
6,678 |
Азия |
7,521 |
8,506 |
3,281 |
1,289 |
4,309 |
Африка |
1,578 |
2,470 |
0,745 |
0,328 |
0,410 |
Австралия и Океания |
2,121 |
2,425 |
0,696 |
0,296 |
0,349 |
Газовые компоненты глобальных загрязнений рассмотрены, в следующей главе. Здесь необходимо отметить особую роль запыления атмосферы. Выбросы взвешенных частиц с середины 50-х годов XX столетия возросли настолько, что вопреки теории "парникового эффекта" средняя температура на нашей планете несколько понизилась, так как резкое увеличение запыленности атмосферы привело к уменьшению поглощения солнечной радиации поверхностью земли. Количество выбрасываемой в атмосферу пыли, образующейся вследствие сжигания топлива и различных технологических процессов, составляет до 10 % (по другим данным -- до 20 %) от общего количества поступающих в атмосферу твердых частиц, причем большая часть атмосферных аэрозолей остается в тропосфере и 80 % из них -- на высоте не более 1 км. Время их пребывания в атмосфере зависит от размеров частиц и обычно ограничивается тремя днями на высоте не более 1 км и тридцатью днями в верхних слоях атмосферы.
Основная доля мирового выброса взвешенных частиц -- около 94 % -- приходится на северное полушарие, максимальное их количество выбрасывается в атмосферу промышленностью развитых стран. Основная опасность глобального загрязнения атмосферы пылью заключается в том, что возрастает запыленность приземного слоя, достигающая в урбанизированных районах 40--400 мкг/м3.
К глобальным загрязнениям биосферы следует отнести и радиоактивные выпадения. Их отличительным свойством является характер распределения по географической широте: максимальные радиоактивные выпадения отмечены около 40° северной широты. К северу и экватору радиоактивное загрязнение постепенно снижается.
Похожие статьи
-
По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более чем 6 млн. известных химических соединений практически используется до 500 тыс....
-
Введение - Влияние химических загрязнителей на биосферу
В середине XX столетия резко обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы, нередко приводящим к острым токсико-экологическим...
-
На ОАО "АК ОЗНА" в атмосферный воздух от организованных и неорганизованных источников в процессе сжигания природного газа через электрические котельные,...
-
К Общепланетарным экологическим проблемам в современном обществе относятся: Производство в интересах господствующих групп, наносящее ущерб окружающей...
-
ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ, ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА - Атмосфера. Проблемы загрязнения
ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА Хочется начать с обзора факторов, приводящих к ухудшению состояния атмосферы - одной из важнейших составляющих биосферы....
-
Загрязняющие вещества: определение и анализ В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными...
-
Влияние химических веществ на организм человека - Загрязнения окружающей среды
В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших...
-
Заключение - Загрязнения почвы химическими веществами
Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить "опустынивание". На территории...
-
Атмосферный воздух и действие загрязняющих веществ на растения Воздушная оболочка Земли выполняет многочисленные функции. Она служит средой обитания и...
-
ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ, Основные загрязняющие вещества - Загрязнения атмосферы
Основные загрязняющие вещества Свой контрольную я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих...
-
Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений -- токсикантов пагубно влияют на...
-
Основные загрязняющие вещества Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот...
-
Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например,...
-
Введение - Влияние примесных выбросов энергетических предприятий на атмосферу
Актуальность. Энергия и ее источники играли и играют важную роль в жизни человека; с древних времен до наших дней. Человек всегда уделял большое внимание...
-
Классификация загрязняющих веществ - Проблемы экологии биосферы
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и...
-
Котельные являются наиболее распространенными источниками загрязнения атмосферного воздуха среди предприятий железнодорожного транспорта (на их долю...
-
Загрязнения питьевой воды химическими соединениями - Влияние техногенных факторов на здоровье
Фактором риска заболеваемости населения страны является также загрязнение питьевой воды химическими соединениями. При хроническом воздействии алюминия у...
-
Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни -...
-
В этой главе рассмотрим последствия негативного влияния человека на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу, почвы, растительный и животный мир....
-
Отходы и отбросы производства - Загрязнения почвы химическими веществами
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы И отбросы производства. В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из...
-
Таблица 3.1 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу Параметры выбросов загрязняющих веществ для расчета ПДВ Таблица 4.1 - Параметры...
-
Сопряженная эволюция (коэволюция) на внутривидовом и межвидовом уровнях характеризуется тем, что при ней обмен генетической информацией минимален. На...
-
ФУНКЦИЯ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ - Основы экологии
Под живым веществом Вернадский понимал совокупность всех живых организмов, выраженную через массу, энергию или химический состав. 1. Энергетическая -...
-
Трансграничное загрязнение атмосферного воздуха - загрязнение атмосферного воздуха в результате переноса вредных (загрязняющих) веществ, источник которых...
-
Антропогенные воздействия. - Экстремальные воздействия на биосферу
К антропогенным воздействиям относятся военные действия, аварии, катастрофы др. Известный эколог В. Коммонер (1974) выделял четыре, по его мнению,...
-
Экологическая проблема - Глобальные проблемы экологии
В последние годы слово "экология" приобрело исключительную популярность. Научные достижения XX века создали иллюзию почти полной управляемости, однако...
-
Почва Славянского района довольно разнообразна, в основном - луговая, лугово-болотная, переувлажненная, тяжелая и перенасыщенная агрессивными...
-
Влияние загрязняющих веществ на организм человека. - Мониторинг окружающей среды
Основными факторами, формирующими неудовлетворительную санитарно-гигиеническую обстановку в большинстве городах Российской Федерации, являются...
-
Особенности геологического строения и рельефа Славянский район расположен в западной части Краснодарского края. Граничит на севере по реке Протока с...
-
Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Движение воздуха приводит к рассеиванию примесей. Пылевые частицы выпадают...
-
Загрязнение окружающей среды в настоящее время привело к масштабным изменениям экологических условий и ухудшению качества среды обитания живых...
-
Перечень загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу В таблице 1 приведены наименования 64 загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу...
-
Основные загрязняющие компоненты воздуха закрытых помещений, их источники и роль в развитии патологий человека Качество воздушной среды определяется...
-
Приоритет в области разработки предельно допустимых концентраций в воздухе принадлежит СССР. ПДК - такие концентрации, которые на человека и его...
-
ВВЕДЕНИЕ, Химические загрязнения среды и здоровье человека - Влияние экологии на здоровье человека
Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни -...
-
Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Загрязнение природной среды промышленными выбросами оказывает вредное действие на...
-
Вступление, Химическое загрязнение биосферы. - Химическое загрязнение среды
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и...
-
Масштабы антропогенного воздействия на биосферу. Ответные реакции природы - Общая экология
Новое время человечества, с точки зрения отношений с природной средой, начало практически под тем же знаком, что и всю свою историю - существование...
-
О "Химпром" является крупнейшим предприятием нашего города и одним из основных источников загрязнения, как атмосферного воздуха, водного пространства так...
-
Под санитарно - защитной зоной (СЗЗ) понимают площадь земли, которая отделяет промышленное предприятие от селитебной зоны (жилых массивов или отдельно...
Общие закономерности распределения химических загрязняющих веществ в биосфере - Влияние химических загрязнителей на биосферу