ТЕМА IV. ЗАБРУДНЕННЯ БІОСФЕРИ ТА ЙОГО ВПЛИВ НА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ
План:
1.Загальна характеристика глобальних проблем.
2.Антропогенне забруднення біосфери.
3.Забруднення атмосфери.
3.1.Класифікація джерел забруднення атмосферного повітря.
3.2.Характеристика забруднювачів.
3.3.Джерела забруднення атмосфери.
3.4.Вплив забруднень повітря на здоров’я людини.
3.5.Стан повітряного середовища України.
3.6.Заходи щодо захисту повітряного басейну
4.Забруднення гідросфери.
4.1.Джерела забруднення водних об’єктів.
4.2.Методи очищення стічних вод.
5.Забруднення літосфери.
5.1.Шляхи потрапляння забруднень у грунт
5.2.Класифікація грунтових забруднень
5.3.Відновлення земель після техногенних порушень.
6.Радіоактивне забруднення біосфери.
6.1.Види випромінювання.
6.2.Біологічна дія радіації.
6.3.Іонізуюча радіація в НС.
7.Шумове забруднення НС.
8.Електромагнітне забруднення НС.
1. Загальна характеристика глобальних проблем
Серед глобальних проблем людства на початку ХХІ - го століття на перше місце виходять глобальні екологічні проблеми.
Сучасна екологічна ситуація на планеті Земля характеризyєтьcя, майже повсюдно, різким погіршенням якості навколишнього середовища.
Те, що людина зробила з навколишньою природою, по своїх масштабах катастрофічно. Забруднена атмосфера, гідросфера, знищені мільйони гектарів родючих грунтів, отрутохімікатами і радіоактивними відходами забруднена планета, величезних розмірів досягло обезліснення і опустелювання - руйнується біосфера. Великий ризик самознищення людства в результаті власної діяльності.
Екологічні проблеми в тій або іншій мірі завжди супроводжували становлення і розвиток цивілізації. Необмежене використання природних ресурсів і вільне викидання відходів у навколишнє середовище призвело до того, що в багатьох країнах практично не залишилося непорушених природних екосистем, спроможних повною мірою виконувати свої функції збереження стану навколишнього середовища. Стійкий розвиток суспільства все більш стримується глобальними екоологічними проблемами.
1
2. Антропогенне забруднення біосфери
Поява в природному середовищі нових компонентів, виикликане діяльністю людини або грандіозними природними явиищaми (наприклад, вулканічною діяльністю), характеризують терміном забруднення.
У загальному вигляді забруднення - це наявність у навколишньому середовищі шкідливих речовин, що порушують функціонування екологічних систем або їхніх окремих елементів і знижують якість середовища з погляду проживання людини або ведення нею господарської діяльності.
Цим терміном характеризуються всі тіла, речовини, явища, процеси, що з'являються в навколишшньому середовищі у даному місці, але не в той час і не в тій кількості, яке природно для природи, і можуть виводити її системи зі стану рівноваги.
Екологічна дія забруднюючих агентів може виявлятися по-різному: вона може зачіпати або окремі організми, або популяції, біоценози, екосистеми і навіть біосферу в цілому.
Розрізняють природне й антропогенне забруднення. Природне забруднення виникає в результаті природних причин - виверження вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней і пожеж. Антропогенне забруднення - результат діяльності людини.
Антропогенне забруднення може бути у вигляді газоподібних викидів, рідких стоків та твердих відходів. Але поняття антропогенного забруднення звичайно розглядається ширше. До нього належать усі види та форми порушень структури та функціонування природних об’єктів, що виникають у результаті діяльності людини.
Розрізняють такі види антропогенного забруднення навколишнього середовища:
1)хімічне, яке зводиться до надходження в навколишнє середовище різноманітних ксенобіотиків;
2)фізичне, до якого відносять знищення територій, шумові перешкоди та електромагнітне випромінювання;
3)термічне, яке спостерігається при скидах у водойми нагрітої води з промислових підприємств і в першу чергу з ТЕЦ;
4)радіоактивне, яке пов’язане з надходженням в природне середовище штучних ізотопів;
5)засмічення, що проявляється в надходженні до навколишнього середовища різного роду твердих відходів;
6)біологічне, при якому в природних та антропогенних екосистемах з’являються невластиві їм організми. Особливим випадком такого виду забруднення є мікробіологічне, пов’язане з розвитком у навколишньому середовищі паразитичної мікрофлори.
У загальному випадку джерела забруднення природного середовища можна
класифікувати за походженням – штучні, антропогенні (питома вага – близько 90% загального обсягу) і природні; місцем походження – континентальні, морські
2
й атмосферні; часовою ознакою – постійні, епізодичні, разові, випадкові; просторово-часовою ознакою – фіксовані і нефіксовані тощо.
В даний час не викликає сумніву той факт, що господарсьька діяльність людини впливає на навколишнє середовище, погіршуючи його якість, і стає причиною ряду пов'язаних з цим життєво важливих для людства проблем, таких як: можлива зміна клімату, забруднення атмосфери і гідросфери, деградація (опустелювання, засолення, відчуження) земельних реесурсів, збідніння генетичної розмаїтості видів, погіршення здоров'я людей і ін.
За ступенем важливості і можливому впливу на розвиток людства тих чи інших конкретних проблем серед фахівців у світі не існує єдиної точки зору. Так, за даними опитування, проведеного Агентством по охороні навколишнього середовища Японії, пріоритет віддається наступним проблемам:
-забруднення навколишнього середовища хімічними речовинами - 46%;
-зменшення лісів - 28 %;
-забруднення морів нафтою - 27%;
-підвищення концентрації вуглекислого газу в атмосфері -18%;
-зникнення диких тварин - 12%;
-деградація земель - 9%;
-не дали відповіді - 20%.
Загальна сума перевищує 100%, тому що рядом фахівців пріоритет віддається одночасно двом і більше проблемам.
3. Забруднення атмосфери
Атмосфера - зовнішня газова оболонка Землі, механічна суміш різних газів, водяної пари і твердих (аерозольних) часток.
Атмосферне повітря необхідне для дихання живих організмів (істот), використовується в технологічних процесах горіння і плавки як сировина для одержання кисню, азоту, інертних газів, оксиду вуглецю.
Атмосфера є середовищем для розміщення газоподібних відходів виробництва. Під впливом атмосферних опадів, сонячної радіації і в результаті переносу повітряних мас атмосферне повітря позбавляється сторонніх домішок. Цей процес називається самоочищенням атмосфери.
Під забрудненням атмосферного повітря слід розуміти будь-яку зміну його складу і властивостей, що негативно впливають на здоров'я людини і тварин, стан рослин і екосистем.
Атмосфера завжди містить певну кількість домішок, котрі зумовлюються природними та антропогенними джерелами. До числа домішок, котрі виділяються природними джерелами, належать: пил (рослинного, вулканічного, космічного походження, внаслідок ерозії ґрунту, частинки морської солі тощо); туман, дим, гази від лісових та степових пожеж; гази вулканічного походження; різноманітні продукти рослинного, тваринного та мікробіологічного походження. Природні забруднювачі бувають розподіленими, наприклад, випадання космічного пилу, або короткочасними стихійними, наприклад, лісові та степові пожежі, виверження
3
вулканів тощо. Рівень забруднення атмосфери природними джерелами є фоновим і несуттєво змінюється з плином часу.
Ще п'ятдесят років тому природа досить успішно ліквідовувала різноманітні забруднення, оскільки атмосфера має могутні властивості самоочищення, але нині вона з цим завданням вже не справляється.
Основними джерелами забруднення атмосфери є природні, промислові та побутові процеси. їх об'єднують у такі групи:
—забруднювачі природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні, мікробіологічні);
—забруднювачі, які утворюються при згорянні палива для потреб промисловості, опалення житлових будинків, при роботі всіх видів транспорту.
—забруднювачі, які утворюються в результаті промислових викидів.
—забруднювачі, зумовлені згорянням і переробкою побутових і промислових відходів.
За останні кілька років у світі спалюється в середньому 10 млрд тонн палива на рік. При цьому викидається 22 млрд тонн вуглекислого газу, 150 млн тонн двоокису сірки, близько 300 млн тонн оксиду вуглецю, 50 млн тонн оксиду азоту, 200—700 млн тонн пилу і диму та багато інших речовин, з якими надходять в атмосферу шкідливі, хвороботворні, в тому числі канцерогенні та мутагенні речовини.
Найбільш поширеними токсичними речовинами, котрі забруднюють атмосферу, є: оксид вуглецю СО, діоксид сірки в SO2, оксид азоту NO, вуглеводні СnНm та пил.
3.1.Класифікація джерел забруднення атмосферного повітря
Джерела викидів в атмосферу поділяють на природні, обумовлені природними
процесами, і антропогенні (техногенні), що є результатом діяльності людини.
До числа природних джерел забруднення атмосферного повітря відносять пилові бурі, масиви зелених насаджень в період цвітіння, степові і лісові пожежі, виверження вулканів.
Домішки, які виділяються природними джерелами:
•пил рослинного, вулканічного, космічного походження, продукти ерозії грунту, частинки морської солі;
•тумани, дим і гази від лісових і степових пожеж;
•гази вулканічного походження;
•продукти рослинного, тваринного, бактеріального походження.
Антропогенні (техногенні) джерела забруднення атмосферного повітря, представлені головним чином викидами промислових підприємств та автотранспорту, відрізняються численністю і різноманіттям видів.
Джерела викидів промислових підприємств бувають стаціонарними, коли координата джерела викиду не змінюється в часі, і пересувними (нестаціонарними), наприклад, автотранспорт.
Джерела викидів в атмосферу підрозділяють на: точкові, лінійні і майданні. Кожен з них може бути затінений і незатінений.
4
Точкові джерела - це забруднення, сконцетровані в одному місці. До них відносяться димарі, вентиляційні шахти, дахові вентилятори.
Лінійні джерела мають значну протяжність. Це аераційні ліхтарі, ряди відкритих вікон, близько розташовані дахові вентилятори. До них можуть бути також віднесені автотраси.
Майданні джерела. Тут видаляються забруднення розповсюджені по площині промислової площадки підприємства. До майданних джерел відносяться місця складування виробничих і побутових відходів, автостоянки, склади паливномастильних матеріалів.
Незатінені, або високі, джерела розташовані в недеформованому потоці вітру. Це димарі й інші джерела, що викидають забруднення на висоту, що перевищує 2,5 висоти розташованих поблізу будівель та інших перешкод.
Затінені джерела розташовані в зоні підпору або аеродінамічній тіні будівлі або іншої перешкоди.
Джерела викидів забруднюючих речовин в атмосферу підрозділяють на організовані та неорганізовані.
З організованого джерела забруднюючі речовини поступають в атмосферу через спеціально споруджені газоходи, повітроводи і труби.
Неорганізоване джерело виділення забруднюючих речовин утворюється в результаті порушення герметичності обладнання, відсутності або незадовільної роботи обладнання по відводу пилу і газів, у місцях завантаження, вивантаження або зберігання продукту. До неорганізованих джерел відносять автостоянки, склади паливно-мастильних або сипучих матеріалів і інші майданні джерела.
3.2.Характеристика забруднювачів
Хімічні забруднювачі:
а) Оксид вуглецю (СО2). Виникає при неповному згорянні вуглеводистих речовин. У повітря він потрапляє в результаті спалювання твердих відходів, з вихлопними газами автомобілів і викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менш 1250 млн. т. Оксид вуглецю, є з'єднанням, що активно реагує зі складовими частинами атмосфери і сприяє підвищеннню температури на планеті, і створенню парникового ефекту.
б) Сірчистий ангідрид (SO3). Виділяється в процесі згоряння палива, яке містить сірку, чи переробки сірчистих руд (до 170 млн. т. на рік). Частина з'єднань сірки виділяється при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах. Тільки в США загальна кількість викинутого в атмосферу сірчистого ангідриду складає 65 % від загального світового викиду.
в) Сірчаний ангідрид (SO2). Утворюється при окислюванні сірчистого ангідриду.
Кінцевим продуктом реакції є аерозоль чи розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює грунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Металургійні підприємства кольорової і чорної металургії, а також ТЕС щорічно викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.
5