Приглашаем посетить сайт
ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Загрязнение - увеличение концентрации, привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям. Уровень загрязнения контролируется измерением предельно допустимых концентраций (ПДК), расчета предельно допустимых выбросов ПДВ и др. нормативами.
Любое вещество, биологический вид (преимущественно микроорганизмы), физический или информационный агент, попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного содержания предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время, называется загрязнителем . Загрязнители делятся на: 1) химически стойкие (неразлагающиеся), не входящие в естественные круговороты веществ, а потому очень медленно разрушающиеся в окружающейся среде, нередко аккумулирующиеся организмами в пищевых цепях; 2) загрязнители, разрушаемые биологическими процессами, входящие в естественные круговороты веществ и потому быстро исчезающие или подвергающиеся разрушению биологическими агентами в искусственных системах очистки (например, на станциях очистки сточных вод).
Загрязнения разделяют на первичные и вторичные . Первичные загрязнения - поступление в среду загрязнителей, непосредственно образующихся в ходе естественных, природно-антропогенных и чисто антропогенных процессов. Вторичные загрязнения - образование (синтез) опасных загрязнителей в ходе физико-химических процессов, идущих непосредственно в среде. По отдельности реагенты такого взаимодействия могут быть не опасными. Так, из нетоксичных составляющих образуется ядовитый газ - фосген, а фреоны, химически инертные у поверхности Земли, вступают в стратосфере в фотохимические реакции, давая ион хлора, служащий катализатором при разрушении озонового экрана планеты.
По происхождению загрязнение может быть естественным (природным) и антропогенным. Естественное (природное) загрязнение - возникает в результате природных, как правило катастрофических процессов (например, мощное извержение вулкана и т. п.), вне всякого влияния человека на эти процессы. Антропогенное загрязнение возникает в результате хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на состав и интенсивность природного загрязнения, например, путем гидростроительства, создания дорожных покрытий и т. п. К числу различных вариантов антропогенного загрязнения относятся промышленное, сельскохозяйственное, военное и др. Промышленное загрязнение образуется в результате работы отдельно взятого предприятия или их совокупности. Сельскохозяйственные загрязнения возникают при применении пестицидов, фунгицидов, дефолиантов и т. п. агентов, внесении удобрений в количествах, не усваиваемых культурными растениями, сбросе отходов животноводства и др. действиях, связанных с сельскохозяйственным производством. Военное загрязнение - возникновение и поступление загрязнителей в результате работы военной промышленности, транспортировки военных материалов и оборудования, испытаний образцов оружия, функционирования военных объектов и всего комплекса военных средств в случае ведения военных действий. Различают первичное и вторичное военное загрязнение Вторичное военное загрязнение возникает в результате цепных реакций - лесных пожаров, задымления воздуха, химических реакций, ведущих к возникновению новых веществ, иногда очень токсичных, радиоактивного активирования материалов, размножения паразитов, возникновения заболеваний и т. п. Потенциальное военное загрязнение в случае крупномасштабной войны делает ее бессмысленной, так как приведет к общепланетарной гибели цивилизации.
Загрязнения можно разделить по видам загрязнителей на несколько групп: аэрозольное ; биологическое (в том числе микробиологическое ); химическое (в том числе тяжелыми металлами ); физическое (в том числе световое , шумовое , электромагнитное , тепловое, радиационное и радиоактивное ); механическое .
Аэрозольное загрязнение - загрязнение воздуха мелкодисперсными жидкими и твердыми веществами.
Биологическое загрязнение - привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов обычно там отсутствующих. В число биологических загрязнений входит и биогенное загрязнение, т.е. распространение определенных, как правило, нежелательных, с точки зрения людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и т. п.) на территории и/или акватории, где они ранее не наблюдались. Микробиологическое или микробное загрязнение также относится к числу биологических, оно представляет собой появление в среде необычно большого количества микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на антропогенных субстратах или средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека. Приобретение ранее безвредной (обычно массовой) формой микроорганизмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах также рассматривается как микробное загрязнение.
Химическое загрязнение - изменение естественных химических свойств среды, превышающее среднемноголетние колебания количества каких-либо веществ для рассматриваемого периода. Еще один вариант химического загрязнения - проникновение в окружающую среду химических веществ, или отсутствующих в этой среде раньше, или изменяющих естественную концентрацию до уровня, превышающую обычную норму. Загрязнение тяжелыми металлами обычно рассматривают в качестве химического загрязнения, оно представляет процесс локального, регионального и глобального накопления свинца, ртути, кадмия и др. тяжелых металлов на поверхности Земли. Пути проникновения металлов в среду различны (трение металлических деталей, коррозия, выбросы двигателей внутреннего сгорания, теплоэнергетическими установками и т. п.), но накапливаются они в основном в результате извлечения их из глубин земной коры и рассеивания по ее поверхности. Менее значимо освобождение металлов из природных соединений в результате антропогенных химических реакций.
Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров среды: температурно-энергетических (тепловое), волновых (световое, шумовое и электромагнитное загрязнения), радиационных (радиационное, радиоактивное загрязнение) и т. п. Световое загрязнение - нарушение естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света, могущее приводить к аномалиям в жизни растений и животных. Шумовое загрязнение - превышение естественного уровня шума и ненормальное изменение звуковых характеристик (периодичности, силы звука и т. п.) на рабочих местах, в населенных пунктах и других местах вследствие работы транспорта, промышленных устройств, бытовых приборов, поведения людей или др. причин. Практически любые звуки, возникающие не из природных источников или исходящие от объектов, нормально окружающих человека в течение тысяч лет его эволюции (домашних животных и т. п.), можно рассматривать как антропогенное шумовое загрязнение, в конечном итоге приводящее к повышению утомляемости человека, снижению его умственной активности, понижению производительности труда (до 40 - 70%), физическим и нервным заболеваниям, постепенной потере слуха при достижении уровня шума 90 - 100 децибелл. Физически к шуму привыкнуть невозможно, можно лишь его субъективно не замечать, что не снимает опасности (а даже ее усугубляет) разрушения органа слуха и других .неблагоприятных последствий для здоровья и трудоспособности человека. Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т. п.), приводит к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Естественные изменения в электромагнитном фоне (при изменении солнечной активности, на Крайнем Севере) называют электромагнитными аномалиями. Особенно важное значение электромагнитное загрязнение приобрело в связи с широким распространением электронных систем управления. Известен случай, когда оно вызвало полный разлад движения и остановку поездов (железнодорожный узел в г. Осака, Япония). Пациент, которому был введен электронный стимулятор, корректирующий ритм биения сердца, погиб, попав в зону действия мощного самодельного радиоприемника. Электромагнитному загрязнению пока не уделяется должного влияния, поскольку неясен механизм и степень его воздействия на живое. Теоретически она должна быть очень значительной. Тепловое загрязнение - форма загрязнения, происходящего в случае повышения температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и вод. Может возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды. Радиационное загрязнение вызывается ионизирующими излучениями. Радиоактивное загрязнение связанно с превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде.
Механическое загрязнение - засорение среды агентами, оказывающими главным образом неблагоприятное механическое воздействие без физико-химических последствий (например, мусором). Фактически замусоривание всегда сопровождается негативными физико-химическими эффектами.
Загрязнению подвергаются различные сферы Земли: атмосфера, гидросфера (поверхностные и подземные воды суши и Мировой океан), литосфера, педосфера (почвенный покров), ближний космос, а также непосредственная среда жизни человека - города и другие населенные места .
Загрязнение атмосферы - привнесение в воздух или образование в нем физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям.
Загрязнение гидросферы - поступление в гидросферу или образование (синтез, размножение и т. п.) в ней физических, химических или биологических загрязнителей в количествах и концентрациях, способных нарушить нормальные условия среды значительных по размерам водных объектов: рек и эстуариев, водохранилищ, других искусственных водоемов, озер, грунтовых и подземных вод, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям.
Загрязнение подземных вод заслуживает отдельного рассмотрения, т.к. из-за интенсивного загрязнения поверхностных вод, в ряде регионов подземные воды служат единственным источником питьевого водоснабжения. Загрязнение подземных вод происходит в результате поступление в них антропогенных загрязнителей с поверхности земли, от свалок, подземного захоронения отходов и др. источников. В настоящее время процесс загрязнение подземных вод получил чрезвычайно широкое распространение. Загрязняются не только грунтовые воды верхних горизонтов (вода из колодцев, мелких скважин), но и артезианские воды глубинных слоев земли.
Загрязнение Мирового океана (морей) - 1) поступление в Мировой океан (моря) загрязнителей в количестве, превышающей способность морской среды к самоочищению. В результате накопления загрязнителей нарушаются естественные процессы в Мировом океане (морях); 2) прямое или косвенное поступление веществ или энергии в морскую среду, включая прибрежные и устьевые районы, что приводит к вредным последствиям для живых организмов и к опасности для здоровья человека, препятствует развитию всей морской биоты (планктона, морских растений, ихтиофауны, морских животных) ухудшает качество морской воды и вредит всем сторонам человеческой деятельности. В конечном итоге в Мировой океан поступают почти все загрязнители вод, поверхности суши и значительная часть загрязнений атмосферы, поэтому его часто называют «мировой свалкой». Способность к самоочищению у вод многих внутренних морей уже исчерпана, а у Мирового океана близка к пределу. Это вызывает быстрое, видимое глазом загрязнение его поверхностных вод и деградацию некоторых форм жизни (и в то же время иногда бурное развитие отдельных, порой нежелательных форм, например, морской звезды «терновый венец», разрушающей Большой Барьерный риф у побережья Австралии). Одновременно загрязнение Мирового океана, особенно нефтепродуктами, воздействует на газовый обмен между Мировым океаном и атмосферой, в частности, видимо, снижает способность его вод к аккумуляции СО2 и некоторых других малых газовых смесей, концентрация которых в атмосфере Земли непрерывно растет.
Поступление в толщу коренных пород антропогенных загрязнителей получило название загрязнение литосферы. Обычно оно идет в ходе вертикального водного стока. Особенно опасно при закачке и захоронении токсичных отходов и проникновении в глубинные слои пестицидов, минеральных удобрений и др. веществ, применяемых или возникающих в сельском или коммунальном хозяйствах.
Загрязнение почвы - привнесение или возникновение в почве новых, обычно нехарактерных для нее физических, химических или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов. Различают множество форм загрязнения почвы, в том числе радиоактивное, микробное и т. д. Загрязнение почвы меняет ход почвообразовательного процесса (нередко его тормозит), резко снижает урожаи, вызывает накопление загрязнителей в растениях (напр., тяжелых металлов), из которых эти загрязнители прямо или косвенно (через растительные или животные продукты питания) попадают в организм человека, наконец, загрязнение почвы приводит к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и др. нежелательных микроорганизмов, что создает опасность заболеваний и микробиологического загрязнения. Например, в незагрязненных почвах возбудители дизентерии, тифа и паратифа сохраняются в течении 2 - 3 суток, а при ослабленном загрязнителями самоочищении почв возбудители дизентерии сохраняются несколько месяцев, тифа и паратифа - до полутора лет. Загрязнение почвы иногда происходит на значительных территориях. Например, на 1980 г. в СССР было около 40 млн га загрязненных пестицидами почв (около 1/6 всей пашни).
«Замусоривание» космоса - вывод в околоземное или ближайшее космическое пространство объектов со случайными орбитами и общее засорение этого пространства космическими объектами, вызывающими трудности в функционировании наземных устройств (главным образом радиотехнических и астрономических), а также осложняющими космические полеты. В последнее время стало заметно радиоактивное загрязнение космического пространства из-за вывода на орбиты спутников с ядерными реакторами и их разрушения.
Загрязнение населенных мест - поступление в атмосферный воздух, воду и почву населенных мест биологических, физических и химических агентов, неблагоприятно изменяющих характеристики окружающей человека среды. Наибольшую роль в загрязнении населенных мест играет теплоэнергетика, химическая и металлургическая отрасли промышленности, транспорт. Загрязнение населенных мест проводит к резкому увеличению заболеваемости населения.
Загрязнения различаются по площади: 1) локальное загрязнение - загрязнение небольшого региона (обычно вокруг промышленного предприятия или населенного пункта; 2) региональное загрязнение - загрязнение, обнаруживаемое в пределах значительных пространств, но не охватывающее всю планету; 3) глобальное загрязнение - загрязнение, обнаруживаемое в любой точке планеты далеко от его источника (напр., ДДТ в яйцах пингвинов в Антарктике).