Реферат: Характеристика энергетики как загрязнителя окружающей среды. Реферат экология окружающей среды

Реферат - Влияние экологического состояния окружающей среды на здоровье человека

Содержание

Введение

1. Взаимосвязь человека и среды

2. Экологическая обусловленность болезней

3. Здоровье и искусственные пищевые добавки

4. Канцерогенные вещества в окружающей среде

Заключение

Список использованной литературы

Введение

С быстрым развитием производственных сил с середины прошлого века не только выросло влияние человека на природу, но и усилились последствия потребительского отношения человека к природе как к чему-то стороннему, «вне чего он находится». Негативизм этих последствий особенно возрос в 60-е годы нашего века. Но вместе с тем увеличилось и понимание людей. Постепенно созрело сознание, что люди не являются безграничными царями природы и что нарушение экологического равновесия в природе, происшедшее под влиянием человеческой деятельности по освоению природы, может привести к угрозе самой жизни на Земле. Экологические проблемы становятся предметом исследования не только естественных, но и общественных наук.

С ростом общественного, особенно научного, интереса к экологическим проблемам все чаще стал возникать вопрос качества жизненной среды человека, влияющей на его здоровье. Стало ясно, что решение экологических проблем состоит не только в защите экологического равновесия в среде человека, но и в сохранении (и улучшении среды) и тем самым сохранении биологического вида человека, в заботе о его общественном, мыслительном и творческом развитии. Было не просто принять некоторые общие показатели качества среды человека. Существующие различия происходят из разных научных подходов к изучению и решению экологических проблем, а также из разного социально-политического подхода.

1. Взаимосвязь человека и среды

Между человеком и окружающей его средой устанавливаются различные связи и отношения, которые дают возможность жить человеку как природному и общественному существу. Однако, в этих связях и отношениях могут происходить изменения, угрожающие жизни человека. Поэтому, на протяжении своей истории люди пытались установить согласие с окружающей средой, чтобы обезопасить условия своего существования. Установление этого согласия определено степенью исторического развития общества и социальными отношениями в нем.

Между природными и общественными компонентами среды есть специфическая взаимосвязь. Она выражается во влиянии общественного компонента (общественных процессов и формирований) на природный компонент, во влиянии природного компонента на общественный, на культуру, понимаемую в широком смысле как совокупность материальных и духовных ценностей. Эта их взаимосвязь выражается и при нарушении (деградации) одного из компонентов. Деградация одного компонента раньше или позже ведет к деградации другого. Наконец, нарушение экологического равновесия в природе (загрязнение атмосферы, почвы, воды, морей, накопление твердых отходов и отравляющих веществ в пище, шум, радиоактивные элементы) является результатом освоения природы, производства в социально-экономических условиях, при которых цель производства – присвоение как можно большего богатства.

Защита природной среды и улучшение качества жизни играют разную роль в различных странах, поскольку наряду с индустриально развитыми странами, где нарушение экологической среды является важной проблемой, есть страны, где люди еще только борются за обеспечение основных условий своего существования. В этих странах проблема защиты природной среды, сохранение экологического равновесия присутствуют в меньшей степени. «В них проблемой можно назвать обеспечение минимальных условий для удовлетворения потребностей людей таким способом, чтобы сохранить человеческое достоинство. Защита природной среды в этих странах выходит на первый план только с ввозом «грязной технологии» из индустриально развитых стран»[1] .

Качества среды человека не реализуются спонтанно. Защита природной среды человека, улучшение качества всей среды человека могут осуществиться только организованными научно осмысленными действиями. Наконец, улучшение среды человека – ее природного и общественного компонентов – должно быть частью осуществления гуманистического идеала, к чему стремится высокоразвитое общество. Но одновременно при реализации качества среды человека нужно исходить из объективных обстоятельств, в которых это происходит, и осознания того, что путем «малых», постепенных и длительных общественных акций могут осуществиться великие идеалы. По сути, «улучшение качества среды человека, и природного, и общественного компонентов, должно представлять историческую ориентацию общественного развития в его гуманистическом осмыслении»[2]. Отношение человека к его среде (природной и общественной) неотделимо от его отношения к современности и к будущему.

Улучшение качества среды труда представляет одну из важнейших задач общества, основывающегося на отношениях искренности, сотрудничества и человеколюбия, осуществляющего таким образом новое качество среды труда, где не только защищена целостность человека, но и сам человек является субъектом осуществления качественной среды труда и безопасных условий труда как ее значительного компонента.

Здоровье человека, даже в узком понимании термина как «отсутствие болезней и физических дефектов, во многом определяется влиянием окружающей среды, включающей в себя совокупность антропогенных и природных факторов»[3]. Основные негативные последствия для здоровья и условий жизни населения имеют первые, являющиеся порождением трудовой деятельности человека. Однако неверно представление, что нездоровье людей обусловливается лишь загрязнением окружающей среды. Аналогичная ситуация может происходить и в условиях незагрязненной среды. Человек страдает от низких и высоких температур (обморожения, тепловых ударов), перепадов давления, чрезмерного ультрафиолетового облучения, просто от изменения погоды. Как правило, это происходит в тех случаях, когда резервы организма истощены и он не в силах отвечать на метеоагрессию. Наиболее уязвимые места — сердечно-сосудистая и нервная система. Преимущественно осложнения возникают для больных, ослабленных болезнями и переутомлением людей, в так называемые «неблагоприятные» дни. Основная причина таких осложнений — возмущение магнитного поля Земли и магнитные бури. Такое состояние вызывается взрывами на Солнце — выбросом в пространство потоков заряженных частиц. При соприкосновении с магнитным полем планеты они взаимодействуют и вызывают его активизацию.

2. Экологическая обусловленность болезней

Доказано, что неблагоприятные для здоровья человека явления характеризуются гравитационными аномалиями, которые непосредственно действуют на происходящие в его организме процессы. Если организм ослаблен, он с трудом приспосабливается к новым условиям. Такой человек испытывает дискомфорт и даже боли в некоторых органах. Есть люди, весьма болезненно реагирующие на смену погоды.

Чувствительны к «неблагоприятным» дням люди с сердечнососудистыми заболеваниями, составляющие 30-50 % количества всех больных и умерших. Установлено, что на основании прогноза солнечной активности и магнитных бурь можно с точностью до 80 % предсказать число возможных случаев инфаркта миокарда и, следовательно, принять соответствующие меры[4] .

Действие магнитного и электрического полей на кровь объясняется наличием в ней положительно и отрицательно заряженных частиц. Оптимальные условия для работы организма отмечаются при близкой величине противоположных зарядов. Так, функциональная активность протеинсодержащих структур максимальна при минимальном суммарном электрическом заряде ионов. Основным носителем зарядов служат тромбоциты, влияющие на процесс свертывания крови. Магнитные бури усиливают их активность, что ведет к дисбалансу в крови заряженных частиц. Под воздействием электромагнитных полей изменяются состав крови, ее вязкость, возрастает тромбопластическая активность. Это происходит из-за повреждения структуры клеточных мембран, которое обусловливает поступление в кровь из клеток фосфолипидов, обладающих высоким тромболитическим действием. В результате увеличивается свертываемость крови и наступают осложнения. Количество нарушений сердечного ритма во время магнитных бурь возрастает в 1,5 — 2,5 раза[5] .

Кроме того, при усилении действия космических факторов в клетках организма ускоряются процессы окисления и изменяется проницаемость клеточных мембран, что ведет к старению клеток. Эти процессы сопровождаются ускоренным образованием радикалов. Они необходимы для синтеза биологически активных соединений, переключения обмена веществ на оптимальный режим, включения регуляторных защитных механизмов, но лишь в определенном количестве. Их избыток в здоровом организме, как правило, нейтрализуется находящимися там антиоксидантами. При ограниченных возможностях организма иммунологической защиты не хватает, что ведет к поражению клеточных мембран, клеток и снижению работоспособности организма, которому не хватает энергии для приспособления к внешним условиям. Для восстановления нормального положения клеткам нужна дотация анти-оксидантов, которые помимо защиты клеток от избыточных радикалов могут служить носителями энергии. Источниками природных радикалов могут служить овощи, свежие растительные масла, проросшие злаки. Одновременно из рациона желательно исключить жареную пищу, обжаренные приправы, а главное — алкоголь, резко усиливающий окислительные процессы. Правильное питание особо необходимо населению северных широт, где максимально воздействие космических факторов.

Под действием магнитных бурь изменяются биоритмы организма, снижаются показатели жизненной емкости легких, обостряются глазные заболевания. С усилением солнечной активности возрастает время реакции организма на световой и звуковой сигналы, вследствие чего появляются заторможенность, медлительность, ухудшение сообразительности. Достоверно установлено, что в такой период в 1,5 раза увеличивается число преждевременных родов и случаев заболевания раком кожи.

«Главное правило сопротивления неблагоприятным факторам заключается в более полном использовании резервов организма, прежде всего в укреплении здоровья. При хорошем состоянии организм способен самостоятельно и безболезненно настраивать свою работу. Больному, прежде всего сердечно-сосудистыми заболеваниями, во время магнитных бурь нужно снизить физическую нагрузку, увеличить дозу лекарственных препаратов, включив в их состав дезагреганты и антиоксиданты»[6] .

Следует отметить, что у самых страшных болезней века — онкологических и сердечно-сосудистых — факторы риска практически одинаковы: небольшая подвижность, неправильное питание, курение, избыточный алкоголь. Ликвидировать их во власти человека. Даже после инфаркта и при ишемии можно прожить достаточно долго и полноценно, если вести «правильный» образ жизни, постоянно контролировать здоровье, не злоупотреблять лекарствами при каждом удобном случае, больше употреблять в пищу овощей и рыбы, снимать стресс не с помощью алкоголя, а физической активностью.

Следует знать, что здоровье человека во многом зависит от положительных эмоций, от его желания быть счастливым. В биохимическом плане это объясняется выбросом в кровь эндоморфинов, состав которых различается в зависимости от того, какая из эмоций включает механизм их образования. Эндоморфины помимо эмоционально-положительной функции активизируют действие лейкоцитов, укрепляют защитные силы организма, повышают иммунитет. Чем больше эндоморфинов, тем меньше болеет человек и крепче его здоровье. И наоборот: при безрадостной и неинтересной жизни человек болеет чаще.

3. Здоровье и искусственные пищевые добавки

Большое значение для здоровья людей имеют потребляемые ими продукты и способы их приготовления, а также экологичность территории их обитания. Весьма неблагоприятно наличие в атмосфере свинца, основными источниками выброса которого являются автомобили и металлургические предприятия. Использование тостеров, ставших очень популярными в России, наносит вред зубам: получающийся горячим и жестким хлеб способствует быстрому их стачиванию. Также вредно употребление овощей и круп виде хрустящих пластинок, насыщенных жиром, солью, сахаром, или пшеничных изделий вместо ржаных. Ржаной хлеб по сравнению с пшеничным содержит на 30 % больше белка, близкого по составу к животному, а также витаминов и микроэлементов. У него ниже энергетическая ценность, но больше клетчатки, необходимой для нормального функционирования толстого кишечника[7] .

Существенным вкладом в пищу должны быть растительные жиры, от компонентов которых зависят рост и состояние организма человека, протекание обменных процессов. Считается, что в экстремальных условиях следует меньше употреблять углеводов, поскольку в подобных ситуациях организм переходит на белково-жировой обмен. Такое изменение питания обусловливает и изменение соотношения необходимых организму витаминов. Важный при углеводном рационе витамин В заменяется на востребуемые при белково-жировом питании токоферол, холин, пиридоксин, липоевую, аскорбиновую и никотиновую кислоты. Ими богаты капуста, морковь, свекла, лук, огурцы, помидоры, фрукты и ягоды. Особенно целесообразно включение в рацион капусты, содержащей незаменимые аминокислоты, витамины, ферменты, минеральные соли. Помимо нормализации обмена веществ употребление капусты позволяет снизить нагрузку на печень и органы пищеварения.

Значимость включения в пищу естественных витаминов обусловлена тем, что они во многих случаях входят в состав ферментов, нередко являясь для них строительным материалом, коферментами. Ферменты ускоряют протекание реакций в растительных и животных организмах в миллионы раз, не входя в состав конечных продуктов. Это достигается за счет снижения энергии активации реакций, направления их обходным путем. Ферменты не расходуются, благодаря чему для превращения большой массы продуктов требуется их малое количество. В отличие от химических катализаторов они способны убыстрять биохимические превращения и при атмосферном давлении, и при температуре живого организма.

Некоторые причины, оказывающие серьезное влияние на здоровье человека, пока во многом не ясны. Так, совсем недавно была выявлена роль толстого отдела кишечника (ТОК). В трудах монгольского ученого Ж. Шагжу говорится о том, что при включении в питание грубой пищи с большим содержанием клетчатки (хлеба, гречки, свеклы, яблок) в работу включается ТОК. Он вырабатывает достаточное для нормальной жизнедеятельности организма количество энергии. В противном случае происходят сбои в виде нарушения обмена, дефицита биологически активных веществ и т.п. Повышенной температурой ТОК объясняется и различное отношение людей к заболеванию — у одних болезни не возникают даже при непосредственном контакте с больными, в то время как другим достаточно и инфекции, чтобы заболеть. Высокая (40 °С у человека) температура в ТОК гибельна для болезнетворных микроорганизмов. Считается, что чем длиннее ТОК и эффективнее его регулирующая роль, тем продолжительнее жизнь организма. Тепловая энергия ТОК заметно снижает интенсивность обмена веществ и температуру тела в состоянии покоя[8] .

В настоящее время учеными выдвинута гипотеза о полевой форме материи, которая сосуществует с белково-нуклеиновой и составляет основу нашей психической деятельности, интеллекта. Успехи в этой области способствуют решению ряда проблем в микробиологии, сельском хозяйстве, медицине, служат теоретической базой при лечении неизлечимых ранее церебрального паралича, психических заболеваний, радиационного синдрома.

4. Канцерогенные вещества в окружающей среде

Загрязнения, под которыми понимаются любые негативные изменения воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, ухудшают здоровье людей. Источниками загрязнителей воздушной среды, или поллютантов, являются промышленность, сельское и коммунальное хозяйство. Экологическая опасность — реальность возникновения для человека неблагоприятных последствий в результате воздействия антропогенных факторов. К загрязнителям относятся ксенобиотики — любые чужеродные для организма или сообщества вещества (гербициды, препараты бытовой химии и т.д.). Они вызывают нарушение биотических процессов, включая заболевания или гибель. В полной мере это относится к человеку, его здоровью, под которым понимается не только отсутствие болезней, но и физическое, социальное и духовное благополучие. Величина его утраты выражается в показателях заболеваемости и инвалидности. В санитарной статистике эта величина служит критерием состояния здоровья населения и рассчитывается как отношение количества ежегодных заболеваний к общей численности.

Большинство загрязнителей — химические вещества, которые являются побочными продуктами или отходами от добычи, переработки или использования сырьевых ресурсов. Предполагается, что их неблагоприятное действие происходит лишь при пороговых значениях, при которых вызываются необратимые изменения в организме. Вместе с тем пока не отказались от представления, согласно которому протекание тех или иных процессов обусловливается лишь наличием в системе конкретного компонента независимо от его концентрации.

Фоновые уровни загрязняющих веществ в атмосфере в 80 — 90-е гг. оставались достаточно стабильными. В настоящее время продолжают уменьшаться фоновые концентрации пестицидов, что, по-видимому, связано с сокращением их расхода. Остается высоким уровень бенз(а)пирена и некоторых других полициклических углеводородов. Нарастает вклад вредных выбросов автотранспорта, на долю которых приходится более половины всех вредных веществ. В среднем при пробеге за год 15 тыс. км автомобиль сжигает 2 т топлива и 26 — 30 т воздуха, что соответствует потребности в кислороде 50 человек. При этом в атмосферу выбрасывается 700 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и 230 кг несгоревшего топлива. Из-за потребления этилированного бензина в воздух попадает много ядовитых производных свинца. Доказано, что это существенно (в 3 — 4 раза) учащает появление канцерогенеза.[9]

Абсолютная концентрация вещества в окружающей среде мало что дает для представления об экологической угрозе, если неизвестна «опасная» степень его концентрации. Обычно пользуются критерием предельно допустимой концентрации (ПДК), которая представляет собой концентрацию вещества в окружающей среде, практически не оказывающую отрицательного воздействия на живые организмы. При этом необходимо учитывать степень превышения реальной концентрации конкретного вещества в регионе над его ПДК.

Установлена достоверная связь между загрязнением воздуха и заболеваемостью, особенно дыхательных систем, которые имеют ряд механизмов, защищающих организм от воздействия загрязнителей воздуха, в том числе от продуктов курения. При длительном курении или пребывании в загрязненной атмосфере эти естественные защитные механизмы перегружаются или разрушаются, вызывая различные болезни дыхательной системы, такие, как хронические бронхиты, эмфиземы и рак легких. По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) около 1 млрд городских жителей страдают от этих заболеваний[10] .

Данные по заболеваемости коррелируют с концентрацией в атмосфере угольной пыли, свинца, мышьяка, марганца, сернистого газа. Установлено, что развитие гипертонии, ишемии, заболевание сосудов головного мозга вызывают отходы металлургического производства; нервной системы — отходы в виде нейротоксичных веществ и тяжелых металлов; анемию во многих случаях, особенно у детей, — сернистый газ и продукты распада тетра-этилсвинца, образующегося при сгорании этилированного бензина. Сенсибилизирующее действие оказывают пыль, пластмассы, синтетические моющие средства, удобрения.

Вредные выбросы производств обусловливают приоритетность следующих заболеваний у местных жителей:

выбросы тепловых электростанций — хроническое заболевание легких, гастрит, бронхит, ларингит, пониженное артериальное давление, одышка;

металлургических предприятий — воспаление слизистых, заболевания легких, нервные расстройства, заболевания головного мозга, костных тканей, почек;

нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих производств — раздражение дыхательных путей, головокружение, сонливость, расстройства дыхания и кровообращения;

химических производств — засорение слизистой оболочки дыхательных органов и глаз, раздражение кожного покрова, болезни легких;

предприятий по производству пластмасс — гастрит, бронхит заболевания головного мозга и дыхательных путей.

Заключение

Важным показателем состояния здоровья населения является экологический риск, величина которого рассчитывается как отношение количества заболеваний к численности той или иной возрастной или социальной структуры. Степень экологического риска — это характеристика не среды, а находящегося в ней человека, вероятность его заболевания или повреждения какой-либо его системы. Так, информация о наличии в воздухе 10 веществ с концентрацией, превышающей предельно допустимую норму, лишь абстрактно встревожит человека. Однако, если ему станет известно, что вследствие этого его ребенку на 70 — 90% грозит опасность серьезного заболевания, он совершит реальное действие[11]. Существенна связь между уровнем взвешенных частиц и смертностью. Наиболее чувствительно взрослое население, страдающее острыми или хроническими респираторными заболеваниями.

Заболевания в большей степени зависят от возраста, пола и профессии. Наиболее подвержены им люди 50 — 60 лет. Мужчины более здоровы в возрасте 20—30 лет, женщины — до 20 лет. С увеличением возраста показатели заболеваемости у мужчин выше, чем у женщин. Наряду с заболеваниями работников конкретных предприятий болезням подвергаются также жители данного района. Они болеют на 30 % чаще по сравнению с населением незагрязненных территорий.

Развитие заболеваний у детей до 14 лет и злокачественных опухолей у лиц старше 40 лет ускоряется с повышением в воздухе концентрации взвешенных частиц, оксидов серы и азота, а также бенз(а)пирена. Их сочетание, как это бывает, например, в выбросах металлургических заводов, значительно увеличивает риск заболеваний[12] .

Существенной мутагенной активностью обладают продукты, образующиеся при сжигании поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров. Это свойственно городам с развитой металлургической и химической промышленностью.

Биологическое и бактериальное загрязнение питьевой воды также является фактором риска. Регионы со стойким ухудшением ее качества имеют тенденцию к повышенному кишечному инфицированию. Ежегодно в стране отмечается от 30 до 50 млн случаев инфекционных заболеваний.

Список использованной литературы

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология – Человек – Экономика – Биота — Среда. – М.: Юнити-Дана, 2001. – 566с.

2. Глухов А.С. Экологические основы экологии. – СПб: Питер, 2002. – 304с.

3. Гринин А.С. Экологический менеджмент. – М.: Юнити, 2001. – 213с.

4. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: финансы и статистика, 2000. – 672с.

5. Степановских А.С. Экология. – М.: Юнити-Дана, 2002. – 703с.

6. Степень Р.А. Промышленная экология. – Красноярск: Сиб ГТУ, 2002. – 425с.

7. Человек и среда его обитания. Хрестоматия. – М.: Мир, 2003. – 460с.

[1] Степановских А.С. Экология. – М.: Юнити-Дана, 2002. – С. 15.

[2] Человек и среда его обитания. Хрестоматия. – М.: Мир, 2003. – С. 118

[3] Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: финансы и статистика, 2000. – С. 227

[4] Глухов А.С. Экологические основы экологии. – СПб: Питер, 2002. – С. 83.

[5] Глухов А.С. Экологические основы экологии. – СПб: Питер, 2002. – С. 99.

[6] Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология – Человек – Экономика – Биота — Среда. – М.: Юнити-Дана, 2001. – С. 105.

[7] Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: финансы и статистика, 2000. – С. 251.

[8] Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: финансы и статистика, 2000. – С. 375.

[9] Человек и среда его обитания. Хрестоматия. – М.: Мир, 2003. – С. 200.

[10] Человек и среда его обитания. Хрестоматия. – М.: Мир, 2003. – С. 284.

[11] Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: финансы и статистика, 2000. – С. 186.

[12] Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: финансы и статистика, 2000. – С. 187

www.ronl.ru

Реферат - Характеристика энергетики как загрязнителя окружающей среды

Содержание.

Введение……………………………………………………………………...….3 Проблемы энергетики…………….…………………………………………….7

Экологические проблемы тепловой энергетики……….………………..……8

Экологические проблемы гидроэнергетики……………..…………………...11

Экологические проблемы ядерной энергетики……………………………....14

Некоторые пути решения проблем современной энергетики………..…...…15

Заключение…………………………………..………………………………....17

Список использованной литературы…………………………….……………18

Введение.

Понятие «энергетика» включает в себя методы получения и использования различных видов энергии для нужд человеческого общества. Энергетика, или иначе «топливно-энергетический комплекс», — одна из основ развития современного общества; эффективность решения социальных, экономических и технических задач, а также антропогенных преобразований природы в значительной мере определяется выработкой энергии и масштабностью энергоресурсов.

Темпы научно-технического прогресса и интенсификация производства находятся в прямой зависимости от состояния энергетики. Она оказывает весьма существенное влияние на природную среду, являясь источником различных видов загрязнения воздуха, воды, земной поверхности и недр, а также основным потребителем минерального топлива, определяющим уровень его добычи.

Первоисточником большинства видов энергии служит солнечная радиация. Солнце ежесекундно направляет на Землю энергию, равную 16,76*1013 кДж, половина которой, проходя через атмосферу, достигает поверхности нашей планеты. Часть поглощаемой атмосферой и гидросферой энергии затрачивается на круговорот воды в природе или превращается в энергию ветра, волн и океанских течений. Доля энергии, воспринимаемая верхним слоем литосферы, расходуется на накопление теплоты и поверхностной энергии пород, приводящей к их разрушению, вплоть до мелкодисперсного состояния (пески, глины), а также на другие процессы. Значительная часть солнечной энергии расходуется в биосфере на фотосинтез и создание живого вещества.

К энергии, непосредственно не связанной с солнечной радиацией, относят тепловую энергию земных недр, энергию океанских и морских приливов, тепловую энергию, получаемую при сжигании биологических (древесины) и геохимических (торф, уголь, нефть, газ) «аккумуляторов солнечной энергии», электроэнергию, атомную энергию и энергию некоторых химических процессов (например, широко используемую в горном производстве энергию взрыва).

Еще в недалеком прошлом основными энергетическими источниками, используемыми человеческим обществом, была мускульная сила процессов людей и животных, затем для наиболее трудоемких производственных процессов и транспорта стала использоваться энергия ветра и водотоков. С начала прошлого столетия основой энергетики становится энергия пара, производство которой было связано с расходованием топливных ресурсов и сопровождалось загрязнением атмосферы и земной поверхности.

Значительная роль в современной энергетике принадлежит также энергии «внутреннего сгорания» жидкого топлива, превращаемой преимущественно в механическую энергию транспортных машин.

Паровая энергия имеет весьма ограниченное применение и используется в основном в железнодорожном транспорте.

Производство энергии приводит к расходованию во все возрастающих количествах топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и загрязнению биосферы. При производстве энергии, связном со сжиганием любого вида топлива, происходит “тепловое загрязнение” природной среды. Считают, однако, что необратимые последствия теплового загрязнения будут иметь место при стократном по сравнению с современным увеличением энергопотребления.

Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика, экология. При этом экология как наука и образ мышления привлекает все более и более пристальное внимание человечества.

Экологию рассматривают как науку и учебную дисциплину, которая призвана изучать взаимоотношения организмов и среды во всем их разнообразии. При этом под средой понимается не только мир неживой природы, а и воздействие одних организмов или их сообществ на другие организмы и сообщества.

Термин «экология» был введен в употребление немецким естествоиспытателем Э. Геккелем в 1866 году и в дословном переводе с греческого обозначает науку о доме (ойкос — дом, жилище; логос — учение).

По этой причине экологию иногда связывают только с учением о среде обитания (доме) или окружающей среде. Последнее в основе правильно с той, однако, существенной поправкой, что среду нельзя рассматривать в отрыве от организмов, как и организмы вне их среды обитания. Это составные части единого функционального целого, что и подчеркивается приведенным выше определением экологии как науки о взаимоотношениях организмов и среды.

Такую двустороннюю связь важно подчеркнуть в связи с тем, что это основополагающее положение часто не доучитывается: экологию сводят только к влиянию среды на организмы. Ошибочность таких положений очевидна, поскольку именно организмы сформировали современную среду. Им же принадлежит первостепенная роль в нейтрализации тех воздействий на среду, которые происходили и происходят по различным причинам.

В настоящее время термин «экология» существенно трансформировался. Она стала больше ориентированной на человека в связи с его исключительно масштабным и специфическим влиянием на среду.

Сказанное позволяет дополнить определение «экологии» и назвать задачи, которые она призвана решать в настоящее время. Современную экологию можно рассматривать как науку, занимающуюся изучением взаимоотношений организмов, в том числе и человека со средой, определением масштабов и допустимых пределов воздействия человеческого общества на среду, возможностей уменьшения этих воздействий или их полной нейтрализации. В стратегическом плане — это наука о выживании человечества и выходе из экологического кризиса, который приобрел (или приобретает) глобальные масштабы — в пределах всей планеты Земля.

Становится все более ясным, что человек очень мало знает о среде, в которой он живет, особенно о механизмах, которые формируют и сохраняют среду. Раскрытие этих механизмов (закономерностей) — одна из важнейших задач современной экологии и экологического образования. Ясно, что она может решаться лишь при условии изучения не только «дома», но и его обитателей, их образа жизни.

Содержание термина «экология», таким образом, приобрело социально-политический, философский аспект. Она стала проникать практически во все отрасли знаний, с ней связывается гуманизация естественных и технических наук, она активно внедряется в гуманитарные области знаний. Экология при этом рассматривается не только как самостоятельная дисциплина, а как мировоззрение, призванное пронизывать все науки, технологические процессы и сферы деятельности людей.

Признано поэтому, что экологическая подготовка должна идти, по крайней мере, по двум направлениям через изучение специальных интегральных курсов и через экологизацию всей научной, производственной и педагогической деятельности.

Ясно, что без основательной общеэкологической подготовки экологизация образования, как и деятельности человека, практически невозможна, а если она и проводится — то либо не достигает цели, либо имеет результат, противоположный ожидаемому, так как базируется на случайных, часто фрагментарных положениях, что недопустимо для системной науки, к рангу которой относится «экология».

Наряду с экологическим образованием существенное внимание уделяется экологическому воспитанию, с которым связывается бережное отношение к природе, культурному наследию, социальным благам. Без серьезного общеэкологического образования решение этой задачи также весьма проблематично.

В обобщенном виде «общая экология» изучает наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и их сообществ со средой в естественных условиях.

«Социальная экология» рассматривает взаимоотношения в системе «общество — природа», специфическую роль человека в системах различного ранга, отличие этой роли от других живых существ, пути оптимизации взаимоотношений человека со средой, теоретические основы рационального природопользования.

С точки зрения основного содержания предмета «общая экология» есть не что иное, как экология природных систем и учение о природной среде, а «социальная и прикладная экология» — экология измененных человеком природных систем и среды, или экология природно-антропогенных систем и учение о природно-антропогенной (иногда техногенной) среде.

Проблемы энергетики.

Энергетика — это та отрасль производства, которая развивается невиданно быстрыми темпами. Если численность населения в условиях современного демографического взрыва удваивается за 40-50 лет, то в производстве и потреблении энергии это происходит через каждые 12-15 лет. При таком соотношении темпов роста населения и энергетики, энерговооруженность лавинообразно увеличивается не только в суммарном выражении, но и в расчете на душу населения.

Нет основания ожидать, что темпы производства и потребления энергии в ближайшей перспективе существенно изменятся (некоторое замедление их в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности стран третьего мира), поэтому важно получить ответы на следующие вопросы:

· какое влияние на биосферу и отдельные ее элементы оказывают основные виды современной (тепловой, водной, атомной) энергетики и как будет изменяться соотношение этих видов в энергетическом балансе в ближайшей и отдаленной перспективе;

· можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных (традиционных) методов получения и использования энергии;

· каковы возможности производства энергии за счет альтернативных (нетрадиционных) ресурсов, таких как энергия солнца, ветра, термальных вод и других источников, которые относятся к неисчерпаемым и экологически чистым.

В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет трех видов энергоресурсов: органического топлива, воды и атомного ядра. Энергия воды и атомная энергия используются человеком после превращения ее в электрическую энергию. В то же время значительное количество энергии, заключенной в органическом топливе, используется в виде тепловой, и только часть ее превращается в электрическую. Однако и в том, и в другом случае высвобождение энергии из органического топлива связано с его сжиганием, а, следовательно, и с поступлением продуктов горения в окружающую среду.

Экологические проблемы тепловой энергетики.

За счет сжигания топлива (включая дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. Доля тепловых источников уменьшается до 80-85% в производстве электроэнергии. При этом в промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используются в основном для обеспечения нужд транспорта. Например, в США (данные на 1995 г.) нефть в общем энергобалансе страны составляла 44%, а в получении электроэнергии — только 3%. Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии — 52%. В Китае доля угля в получении электроэнергии близка к 75%, в то же время в России преобладающим источником получения электроэнергии является природный газ (около 40%), а на долю угля приходится только 18% получаемой энергии, доля нефти не превышает 10%.

В мировом масштабе гидроресурсы обеспечивают получение около 5-6% электроэнергии (в России 20,5%), атомная энергетика дает 17-18% электроэнергии. В России ее доля близка к 12%, а в ряде стран она является преобладающей в энергетическом балансе (Франция — 74%, Бельгия -61%, Швеция — 45%).

Сжигание топлива — не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2 ), около 50% двуокиси серы, 35% — окислов азота и около 35% пыли. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности.

В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа — 400 млн. доз, магния — 1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.

Влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.

Хотя в настоящее время значительная доля электроэнергии производится за счет относительно чистых видов топлива (газ, нефть), однако закономерной является тенденция уменьшения их доли. По имеющимся прогнозам, эти энергоносители потеряют свое ведущее значение уже в первой четверти XXI столетия. Здесь уместно вспомнить высказывание Д. И. Менделеева о недопустимости использования нефти как топлива: «нефть не топливо — топить можно и ассигнациями».

Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии в течение 200-300 лет. Возможная добыча углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7 триллионов тонн. При этом более 1/3 мировых запасов углей находится на территории России. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а, следовательно, и в загрязнении среды. Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы, в основном, в виде пирита, сульфата, закисного железа и гипса. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС — золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. тонн мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны заметно изменять баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков; а, попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.

Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз, которым раньше болели шахтеры. Сейчас случаи заболевания силикозом регистрируются у детей, проживающих вблизи угольных ТЭС.

Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.

Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы CO составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. тонн в год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы.

ТЭС — существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные и т. п.).

Экологические проблемы гидроэнергетики.

Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с отчуждением значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища. В России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоплено не менее 6 млн. га земель. На их месте уничтожены естественные экосистемы.

Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных. В равнинных условиях подтопленные земли могут составлять 10% и более от затопленных. Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии. Абразионные процессы обычно продолжаются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ. Таким образом, со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов. Так, Волга практически на всем протяжении (от истоков до Волгограда) превращена в непрерывную систему водохранилищ.

Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосборов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых сине-зеленых (цианей). По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды.

Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п. Волга во многом потеряла свое значение как нерестилище для осетровых Каспия после строительства на ней каскада ГЭС.

В конечном счете, перекрытые водохранилищами речные системы из транзитных превращаются в транзитноаккумулятивные. Кроме биогенных веществ, здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации. Имеются данные, что в результате заиления равнинные водохранилища теряют свою ценность как энергетические объекты через 50-100 лет после их строительства. Например, подсчитано, что большая Асуанская плотина, построенная на Ниле в 60-е годы, будет наполовину заилена уже к 2025 году. Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемой за счет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается. Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производство энергии на ГЭС не будет превышать 5% от общей.

Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых районах испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз. Только с каскада Волжско-Камских водохранилищ ежегодно испаряется около 6 км3. Это примерно 2-3 годовые нормы потребления воды Москвой. С повышенным испарением связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды. В ряде случаев в зоне водохранилищ приходится менять направление сельского хозяйства. Например, в южных районах нашей страны некоторые теплолюбивые культуры (бахчевые) не успевают вызревать, повышается заболеваемость растений, ухудшается качество продукции.

Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать землетрясения. Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии (штат Гунжарат) в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей.

Экологические проблемы ядерной энергетики.

Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля.

До середины 80-х годов человечество в ядерной энергетике видело один из выходов из энергетического тупика. Только за 20 лет (с середины 60-х до середины 80-х годов) мировая доля энергетики, получаемой на АЭС, возросла практически с нулевых значений до 15-17%, а в ряде стран она стала превалирующей. Ни один другой вид энергетики не имел таких темпов роста. До недавнего времени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации. Имеются данные, что стоимость таких ликвидационных работ составляет от 1/6 до 1/3 от стоимости самих АЭС.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в среду крайне незначительны. В среднем они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности.

В целом можно назвать следующие воздействия АЭС на среду:

· разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т. п.) в местах добычи руд;

· изъятие земель под строительство самих АЭС. Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800-900га. Пруды могут заменяться гигантскими градирнями с диаметром у основания 100-120м и высотой, равной 40-этажному зданию;

· изъятие значительных объемов вод из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность цветения, возрастают явления теплового стресса у гидробионтов;

· не исключено радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.

Некоторые пути решения проблем современной энергетики.

Несомненно, что в ближайшей перспективе тепловая энергетика будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе мира и отдельных стран. Велика вероятность увеличения доли углей и других видов менее чистого топлива в получении энергии. В этой связи рассмотрим некоторые пути и способы их использования, позволяющие существенно уменьшать отрицательное воздействие на среду. Эти способы базируются в основном на совершенствовании технологий подготовки топлива и улавливания вредных отходов. В их числе можно назвать следующие:

· использование и совершенствование очистных устройств. В настоящее время на многих ТЭС улавливаются в основном твердые выбросы с помощью различного вида фильтров. Наиболее агрессивный загрязнитель — сернистый ангидрид на многих ТЭС не улавливается или улавливается в ограниченном количестве. В то же время имеются ТЭС (США, Япония), на которых производится практически полная очистка от данного загрязнителя, а также от окислов азота и других вредных полютантов. Для этого используются специальные десульфурационные (для улавливания диоксида и триоксида серы) и денитрификационные (для улавливания окислов азота) установки. Наиболее широко улавливание окислов серы и азота осуществляется посредством пропускания дымовых газов через раствор аммиака. Конечными продуктами такого процесса являются аммиачная селитра, используемая как минеральное удобрение, или раствор сульфита натрия (сырье для химической промышленности). Такими установками улавливается до 96% окислов серы и более 80% оксидов азота. Существуют и другие методы очистки от названных газов;

· уменьшение поступления соединений серы в атмосферу посредством предварительного обессеривания (десульфурации) углей и других видов топлива (нефть, газ, горючие сланцы) химическими или физическими методами. Этими методами удается извлечь из топлива от 50 до 70% серы до момента его сжигания;

· большие и реальные возможности уменьшения или стабилизации поступления загрязнений в среду связаны с экономией электроэнергии. Особенно велики такие возможности для России за счет снижения энергоемкости получаемых изделий. Например, в США на единицу получаемой продукции расходовалось в среднем в 2 раза меньше энергии, чем в бывшем СССР. В Японии такой расход был меньшим в три раза. Не менее реальна экономия энергии за счет уменьшения металлоемкости продукции, повышения ее качества и увеличения продолжительности жизни изделий. Перспективно энергосбережение за счет перехода на наукоемкие технологии, связанные с использованием компьютерных и других устройств;

· не менее значимы возможности экономии энергии в быту и на производстве за счет совершенствования изоляционных свойств зданий. Реальную экономию энергии дает замена ламп накаливания с КПД около 5% флуоресцентными, КПД которых в несколько раз выше;

Крайне расточительно использование электрической энергии для получения тепла. Важно иметь в виду, что получение электрической энергии на ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии, а на АЭС — не менее 70% энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам на расстояние. Поэтому прямое сжигание топлива для получения тепла, особенно газа, намного рациональнее, чем через превращение его в электричество, а затем вновь в тепло.

· заметно повышается также КПД топлива при его использовании вместо ТЭС на ТЭЦ. В последнем случае объекты получения энергии приближаются к местам ее потребления и тем самым уменьшаются потери, связанные с передачей на расстояние. Наряду с электроэнергией на ТЭЦ используется тепло, которое улавливается охлаждающими агентами. При этом заметно сокращается вероятность теплового загрязнения водной среды. Наиболее экономично получение энергии на небольших установках типа ТЭЦ (иогенирование) непосредственно в зданиях. В этом случае потери тепловой и электрической энергии снижаются до минимума. Такие способы в отдельных странах находят все большее применение.

Заключение.

В заключение можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые). С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода и какие имеются возможности для его сокращения.

Список использованной литературы:

1.. Банников А. Г., Рустамов А. К., Вакулин А. А. Охрана природы: Учеб. для с.-х. учеб. заведений. — М.: Агропромиздат, 1995.

2. Воронков Н. А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов высших учебных заведений. Пособие для учителей. — М.: Агар, 1999.

3 Охрана окружающей среды: Учебник для горных и геологических спец. вузов/С. А. Брылов, Л. Г. Грабчак, В. И. Комащенко и др.; Под ред. С. А. Брылова и К. Штродки. – М.: Высш. шк., 1985.

4. Е. К. Федоров Экологический кризис и социальный прогресс. — Л.: Гидрометеоиздат, 1977.

5. Корнеева А. И. Общество и окружающая среда. — М.: Мысль, 1995.

www.ronl.ru

Доклад - Загрязнение окружающей среды 13

1. Загрязнения окружающей среды

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.

Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.

1. Загрязнение биосферы.

Говоря словами выдающегося русского ученого В.И.Вернандского,

биосфера – это «область существования живого вещества», оболочка Земли, в

которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как

геохимический фактор планетарного масштаба.

Радиоактивное загрязнение биосферы.

Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва

атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания

ядерного оружия, производимое в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное

загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от

других. Радиоактивные нуклиды — это ядра нестабильных химических элементов,

испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные

излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека,

разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том

числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное

ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие

расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные

изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение

всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот

веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на

клетки. Очень опасен стронций, вследствие своей близости к кальцию.

Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения

организма. Радиоактивный цезий (137Cs) сходен с калием, его много в мышцах

пораженных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов

Аляски, питающихся мясом оленей, в значительных количествах содержится

цезий 137. Халатное отношение к хранению и транспортировке радиационных

элементов приводит к серьезным радиационным загрязнениям.

При ядерном взрыве образуется громадное количество мелкой пыли,

которая долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной

радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниченном, локальном

применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую

часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная

зима»), которое неизбежно приведет к гибели все живое на Земле.

2. Загрязнение атмосферы.

Атмосфера – внешняя оболочка биосферы, ее масса ничтожна – всего лишь

одна миллионная массы Земли, но роль во всех природных процессах огромна.

Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или

образование в нем физических агентов, химических веществ или организмов,

неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон

материальным ценностям. В определенном смысле загрязнением можно считать и

изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности, кислорода)

крупными технологическими объектами. И дело не только в том, что попадающие

в атмосферу газы, пыль, сера, свинец и другие вещества опасны для

человеческого организма – они неблагоприятно влияют на круговороты многих

компонентов на Земле. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на

большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные

воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказываются на

получении растительной массы.

По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в

атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы,

65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения

свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых

частиц (пыль, копоть, сажа).

Химическое загрязнение атмосферы.

В последние годы значительно усилилось загрязнение атмосферы пылью и

различными газами, выбрасываемыми промышленными предприятиями. Рост

масштабов хозяйственной деятельности увеличивает загрязнение воздуха.

Металлургические и химические предприятия и ТЭЦ загрязняют атмосферу

сернистым газом, окислами азота, сероводородом, галогенами и их

соединениями. Другим серьёзным источником загрязнения воздуха служит

автотранспорт. По некоторым подсчётам, 1 тыс. автомобилей в день

выбрасывает с выхлопными газами в В. 3,2 т окиси углерода, от 200 до 400 кг

других продуктов неполного сгорания топлива, 50—150 кг соединений азота.

Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются

следующие:

1. Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ.

В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с

выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий.

2. Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серусодержащего

топлива или переработки сернистых руд

3. Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида.

Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной

кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет

заболевания дыхательных путей человека. Пирометаллургические

предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно

выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

4. Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу отдельно или вместе

в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются

предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара,

коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.

5. Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия,

производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты,

анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.

6. Соединения фтора. Источниками загрязнения являютсяпредприятия по

производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных

удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде

газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и

кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.

7. Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий,

производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды,

органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.

Канцерогенные вещества — (от лат. cancer — рак и… ген), химические

вещества, воздействие которых на организм при определенных условиях

вызывает рак и другие опухоли. К веществам, обладающим канцерогенными

свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды,

винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды

(ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде — это

пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины

и топлива .

Аэрозольное загрязнение атмосферы.

Аэрозоли — дисперсные системы, состоящие из жидких или твердых частиц,

находящихся во взвешенном состоянии в газообразной среде. Твердые

компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у

людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные

загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки.

Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии

твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Большое

количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной

деятельности людей.

Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

Производственный процесс.

Выброс пыли, млн.т/год

1. Сжигание каменного угля 93,600

2. Выплавка чугуна 20,210

3. Выплавка меди (без очистки) 6,230

4. Выплавка цинка 0,180

5. Выплавка олова (без очистки) 0,004

6. Выплавка свинца 0,130

7. Производство цемента 53,370

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха

являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные

фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы.

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные

отвалы — искусственные насыпи из переотложенного материала,

преимущественно вскрышных пород. Источником пыли и ядовитых газов служат

массовые взрывные работы.

При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие

скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое

воздуха.

Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно

над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия — расположения

слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушных масс

и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы

сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко

возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвнстного

в природе фотохимического тумана.

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25

раз больше газов

Фотохимический туман (смог)

Загрязнение атмосферного воздуха превзошло все допустимые пределы.

Концентрация вредных для здоровья веществ в воздухе превышает медицинские

нормы во многих городах в десятки раз.

Смог (англ. smog, от smoke — дым и fog — туман), аэрозоль, состоящий из

дыма, тумана и пыли. Возникает в атмосфере промышленных городов из частиц

сажи, пепла, продуктов сухой перегонки топлива; во влажной атмосфере

содержит также капельки жидкости. В жаркую сухую погоду наблюдается в виде

желтоватой пелены.

Смоги — нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-

Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому

воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и

кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти

городских жителей с ослабленным здоровьем.

3. Загрязнение природных вод

Вода – наиболее распространенное неорганическое соединение на планете,

основа всех жизненных процессов, источник кислорода в главном движущем

процессе на Земле – фотосинтезе.

Химическое загрязнение природных вод.

В мировом масштабе в качестве основного загрязнителя гидросферы

выступают нефть и нефтепродукты. Среди других продуктов промышленного

производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную

среду занимают детергенты — очень токсичные синтетические моющие вещества.

Они плохо подаются очистке, а между тем в водоемы их попадает не менее

половины от начального количества. Детергенты часто образуют в водоемах

слои пены, толщина которых на шлюзах и порогах достигает 1 м и более.

«Коварными» промышленными отходами, загрязняющими воду, являются

тяжелые металлы: ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово и другие, а также

радиоактивные элементы. Особую опасность для водной среды представляет

ртуть (метилртутные фракции).

Неорганическое загрязнение.

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и

морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для

обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути,

хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате

человеческой деятельности. К опасным загрязнителям водной среды можно

отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий

диапозон рН промышленных стоков (11,0 — 11,0). Среди основных источников

загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами

следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.

Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских

экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть,

обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек.

Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее

включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность

приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у

людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в

который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

Органическое загрязнение.

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение

для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные

элементы, но и органические остатки. Сточные воды, содержащие суспензии

органического происхождения или растворенное органическое вещество,

пагубновлияютна состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и

задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных

микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении

данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие

вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды

в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь

воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных

требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней

необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все

загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания

кислорода в воде. Поверхностно активные вещества — жиры, масла,

смазочные материалы — образуют на поверхности воды пленку, которая

препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень

насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ,

большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки

вместе с промышленными и бытовыми стоками.

Количество в мировом стоке загрязняющих веществ, млн.т./год:

1. Нефтепродукты 26,563

2. Фенолы 0,460

3. Отходы производств

синтетических волокон 5,500

4. Растительные органические остатки 0,170

5. Всего 33,273

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным

строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной

эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами.

Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых

болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что

требуют для своего разложения много кислорода.

4. Проблема загрязнения Мирового океана.

Нефть и нефтепродукты

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую

темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными

загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан

ежегодно поступало около 10,23% мировой добычи нефти. Наибольшие потери

нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации,

слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, — все это

обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских

путей.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность

проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти

составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 130-40

мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой,

нефть образует эмульсию двух типов: прямую «нефть в воде» и обратную

«вода в нефти». При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие

обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься

течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Синтетические поверхностно-активные вещества .

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих

поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих

средств ( СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со

сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. Наиболее

распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю

приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в

сточных водах промышленности связано с использованием их в таких

процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических

технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и

газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ

применяется в составе пестицидов.

Тяжелые металлы.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк,) относятся к

числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они

широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому,

несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в

промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений

поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны

ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком

и через атмосферу. Около половины годового промышленного производства

этого металла различными путями попадает в океан. Заражение

морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного

населения. Свинец — типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех

компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах,

атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в

окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это

выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных

предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.

Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными

стоками, но и через атмосферу.

Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг).

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение

различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при

дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности,

строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ,

радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы

загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга

в море служит возможность морской среды к переработке большого количества

органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта

способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как

вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. Сброс

материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды

приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб,

моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения

условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного

сообщества.

Тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение поверхности водоемрв и прибрежных морских

акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод

электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс

нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в

водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Растворимость кислорода уменьшается,

а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается

активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество.

Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты

антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и

популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих

веществ приводит к упрощению экосистемы.

5. Загрязнение почвы.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы

Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы,

происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического

вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный

покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и

нейтрализатора различных загрязнений.

Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами

промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от

автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и

другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии),

радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных

взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий,

атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с

изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими

соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в

почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят

из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм

человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и

ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Пестициды

Пестициды (от лат. pestis — зараза и caedo — убиваю) (ядохимикаты),

химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями

(инсектициды, акарициды, зооциды и др.), болезнями (фунгициды, бактерициды

и др.) культурных растений. В группу пестицидов включают дефолианты,

десиканты, регуляторы роста растений. Большинство пестицидов —

синтетические органические вещества. При систематическом применении стойких

высокотоксичных пестицидов, особенно в завышенных дозах, наблюдается

загрязнение ими окружающей среды, что приводит к уничтожению полезных

насекомых, птиц, рыб, зверей, а также отравлению людей непосредственно

пестицидами или продуктами, в которых они способны накапливаться.

В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических

(загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с

вредителями. Использование пестицидов регламентируется законодательством во

всех странах.

2. Воздействие вредного вещества на организм человека. Токсичность и канцерогенность элементов и их соединений.

Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она не была доступна людям для ее преобразования. Урбанизированная или городская среда — это искусственный мир, созданный человеком, не имеющий аналогов в природе и способный существовать только при постоянном обновлении.

Социальная среда сложно интегрируется с любой окружающей человека средой и все факторы каждой из сред «тесно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и субъективные стороны «качества среды жизни».

Эта множественность факторов заставляет более осторожно подходить к оценке качества среды жизни человека по состоянию его здоровья. Необходимо тщательно подходить к выбору объектов и показателей, диагностирующих среду.

Ими могут быть короткоживущие изменения в организме, по которым можно судить о разных средах — дом, производство, транспорт, и долгоживущие в данной конкретной городской среде, — некоторые адаптации акклиматизационного плана и др. Влияние городской среды достаточно ярко подчеркивается определенными тенденциями современного состояния здоровья человека.

С медико-биологических позиций наибольшее влияние экологические факторы городской среды оказывают на следующие тенденции:

— процесс акселерации;

— нарушение биоритмов;

— аллергизация населения;

— рост онкологической заболеваемости и смертности;

— рост доли лиц с избыточным весом;

— отставание физиологического возраста от календарного;

— «омоложение» многих форм патологии;

— абиологическая тенденция в организации жизни и др.

Акселерация — это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой. В нашем случае — это увеличение размеров тела и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания.

Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.

Биологические ритмы — важнейший механизм регуляции функций биологических систем, сформировавшийся, как правило, под воздействием абиотических факторов, в условиях городской жизни могут нарушаться.

Это прежде всего относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором стало использование электроосвещения, продлившее световой день. На это накладывается десинхроноз, возникает хаотизация всех прежних биоритмов и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека и у всех представителей биоты города, у которых нарушается фотопериод.

Аллергизация населения — одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде.

Аллергия — извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества).

Аллергены по отношению к организму бывают внешние — экзоаллергены и внутренние — аутоаллергены. Экзо-аллергены могут быть инфекционными — болезнетворные и неболезнетворные микробы, вирусы и др. и неинфекционными — домашняя пыль, шерсть животных, пыльца растений, лекарственные препараты, другие химические вещества — бензин, хлорамин и т. п., а также мясо, овощи, фрукты, ягоды, молоко и др.

Аутоаллергены — это кусочки тканей поврежденных органов (сердце, печень), а также ткани, поврежденные при ожоге, лучевом воздействии, обморожении и т. п.

Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм, волчанка красная и др.) — в нарушении иммунной системы человека, которая в результате эволюции находилась в равновесии с природной средой.

Городская же среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением совершенно новых веществ — загрязнителей, давление которых ранее иммунная система человека не испытывала.

Поэтому аллергия может возникнуть без особого тому сопротивления организма, и трудно ожидать, что он вообще станет к ней резистентным.

Онкологическая заболеваемость и смертность — одна из наиболее показательных медицинских тенденций неблагополучия в данном городе или, например, в зараженной радиацией сельской местности. Эти заболевания вызваны опухолями.

Опухоли (греч. «onkos») — новообразования, избыточные патологические разрастания тканей. Они могут быть доброкачественны ми — уплотняющими или раздвигающими окружающие ткани, и злокачественными — прорастающими в окружающие ткани и разрушающими их.

Разрушая сосуды, они попадают в кровь и разносятся по всему организму, образуя так называемые метастазы. Доброкачественные опухоли метастазов не образуют.

Развитие злокачественных опухолей, т. е. заболевание раком, может возникнуть в результате длительного контакта с определенными продуктами: рак легких — у рудокопов урановых рудников, рак кожи — у трубочистов, и т. п. Это заболевание вызывается определенными веществами, называемыми канцерогенными.

Канцерогенные вещества (греч. «рождающие рак») или просто канцерогены — химические соединения, способные вызвать злокачественные и доброкачественные новообразования в организме при воздействии на него. Их известно несколько сот. По характеру действия они разделяются на три группы:

1) местного действия;

2) органотропные, т. е. поражающие определенные органы;

3) множественного действия, вызывающие опухоли в разных органах.

К канцерогенам относятся многие циклические углеводороды, азотокрасители, алкалирующие соединения. Они содержатся в загрязненном промышленными выбросами воздухе, в табачном дыме, каменноугольной смоле и саже. Многие канцерогенные вещества оказывают мутагенное воздействие на организм.

Помимо канцерогенных веществ опухоли вызывают еще и опухолеродные вирусы, а также действие некоторых излучений — ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного и др.

Кроме человека и животных опухоли поражают и растения. Они могут быть вызваны грибами, бактериями, вирусами, насекомыми, действием низких температур. Они образуются на всех частях и органах растений. Рак корневой системы приводит к их преждевременной гибели.

В экономически развитых странах смертность от рака стоит на втором месте. Но не обязательно все виды рака встречаются в одном и том же районе. Известна приуроченность отдельных форм рака к тем или иным условиям, например, рак кожи чаще встречается в жарких странах, где избыток ультрафиолетового излучения.

Но заболеваемость раком определенной локализации у человека может изменяться в зависимости от изменений условий его жизни.

Если человек переехал в такую местность, где эта форма встречается редко, снижается опасность заболевания именно данной формой рака и, соответственно, наоборот.

Таким образом, ярко выделяется зависимость между раковыми заболеваниями и экологической обстановкой, т. е. качеством окружающей среды, в том числе и городской.

www.ronl.ru

Доклад - Загрязнение окружающей среды 3

УЧЕНИК 10-К КЛАССА

ЛОПАЧУК АЛЕКСАНДР

АНИКУШИНА А.М.

1. Вступление

2. Загрязнение атмосферы.

2.1. Основные загрязняющие вещества.

2.2. Аэрозольное загрязнение атмосферы.

2.3. Фотохимический туман (смог).

2.4. Загрязнение радиоактивными осадками.

2.5. Биологическое загрязнение или «Долина Смерти»

3. Загрязнение вод.

3.1. Неорганическое загрязнение водоёмов.

3.2. Органические загрязнения (нефть).

3.3.Биологическое загрязнение или «красный прилив»

3.4. Тепловое загрязнение.

4. Загрязнение почвы.

4.1. Пестициды как загрязняющий фактор.

4.1. Кислые атмосферные выпады на сушу (кислотныедожди).

5. Заключение.

6. Использованная литература.

1. Вступление

Экологическая проблема – проблема взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек постоянно увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости поддержания в ней биологического равновесия.

Особенно резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине 20 века. Во взаимоотношениях между обществом и природой произошел качественный скачёк, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации. Вследствие этого нарушился естественный круговорот веществ в биосфере, под угрозой оказалось здоровье нынешнего и будущего поколений людей.

Экологическая проблема современного мира не только остра, но и многогранна. Она появляется практически во всех отраслях материального производства, имеет отношение ко всем регионам планеты.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы — той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них — газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

2. Загрязнение атмосферы.

2.1. Основные загрязняющие вещества.

Существует два основных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный – это вулканы, лесные пожары, пыльные бури, выветривание, процессы разложения растений и животных. Источником антропогенного загрязнения атмосферы различными веществами являются теплоэнергетика, нефтегазопереработка, промышленность, транспорт и др. По мнению специалистов, в результате деятельности человека в атмосферу Земли ежегодно поступает 25,5 миллиардов тонн оксидов углерода, 190 миллионов тонн оксидов серы, 65 миллионов тонн оксидов азота, 1,4 миллиона тонн хлорфторуглеродов. Половина всех выбросов в атмосферу приходится на предприятия таких отраслей промышленности, как энергетика 24,8% и металлургия 26,2%.

В последние годы наибольшее количество вредных веществ в атмосферу выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, причём их доля постоянно возрастает. В нашей стране она составляет более 30%, а в США – более 60% от общего выброса загрязняющих веществ в атмосферу.

Особую тревогу вызывает состояние воздуха в крупных городах.

Так, в Москве выбросы вредных веществ от автотранспорта превысили 800 тысяч тонн в год, что составляет 70 процентов от общего количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу города за год.

Различные негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха. Так, установлено, что основными причинами парникового эффекта являются диоксид углерода, метан, оксид азота, озон и фреоны. Возникшая проблема истощения озонового слоя, в том числе появления озоновой дыры а Антарктиде и Арктике, связана с чрезмерным применением фреонов в производстве и быту.

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония.

Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а ) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серусодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 % от общемирового выброса.

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающихна расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

д) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

2.2. Аэрозольное загрязнение атмосферы.

Аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб.км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС.

ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН.Т/ГОД

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже — оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест.

Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях.

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы — искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС.

Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс.куб.м. условного оксида углерода и более 150 т. пыли.

Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств — измельчение и химическая обработка полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды — насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха.

Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия — расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушным массам и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.

2.3. Фотохимический туман (смог).

Озон, образуемый близко у поверхности Земли, называют вредным. Он возникает во время грозы, при ударе молнии, работе рентгеновского оборудования, его запах можно ощутить возле работающего копировального оборудования. В загрязненном оксидами озона воздухе под действием солнечных лучей образуется озон, способствующий образованию опасного явления, называемого фотохимическим смогом.

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.

Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.

Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота — в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона.

Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью.

Такие смоги — нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

2.4. Загрязнение радиоактивными осадками.

Радиоактивные осадки – одно из наиболее опасных последствий загрязнения атмосферы человеком. Они представляют собой пыль и капельки атмосферной влаги, содержащей радиоактивные атомы. Такие атомы образуются в ходе испытания ядерного оружия или аварии на атомной электростанции.

Самые тяжелые частички из пылевого радиоактивного облака оседают на землю в первые часы или минуты после вызова. Более лёгкие задерживаются в атмосфере на длительное время. Они могут переносится ветром на большие расстояния, иногда за десятки тысяч километров. После долгого путешествия в атмосфере радиоактивные атомы, их ещё называют радионуклеотиды, возвращаются на поверхность земли вместе со снегом, дождём или туманом.

Радиоактивная пыль оседает на почве, попадает в водоёмы, загрязняет жилые дома, предприятия, дороги. Она попадает на поверхность растений, кожу животных и человека.

Радионуклеотиды, попавшие на кожу человека, можно смыть водой, однако они проникают внутрь организма вместе с водой, которую мы пьем, воздухом, которым мы дышим, пищей, которую мы едим. Радиоактивные атомы излучают большое количество энергии в виде электромагнитных волн и заряженных частиц. Радиация разрушает живые клетки, и прежде всего их генетический аппарат, ослабляя защиту организма от различных болезней.

Радиоактивные осадки, как и другие виды загрязнений, вызванных деятельностью человека, стали в настоящее время нежелательной реальностью для многих жителей России. Знание проблем, порождаемых радиоактивными осадками, позволяет повысить экологическую безопасность населения. Особенно это важно в районах, пострадавших от аварии на чернобыльской атомной станции, и в других районах нашей страны с большим радиоактивным загрязнением.

2.5. Биологическое загрязнение или «Долина Смерти»

Учёным хорошо известна так называемая Долина Смерти, расположенная на Камчатке у подножья вулкана Кихпиныч. В 1975 году зоолог В. Каляев и вулканолог В. Леонов впервые обнаружили здесь случаи массовой гибели птиц и зверей. В ручье с мрачным названием Гибельный они заметили необычные крупные валуны серо-желтого цвета, похожие на спящих медведей. Подойдя поближе, они поняли, что не ошиблись, это действительно были медведи, только не спящие, а мёртвые. Их шерсть была покрыта небольшим налётом серы.

Последовавшие за этим случаем исследования вулканологов показали, что при отсутствии ветра часть долины заполняется смесью вулканических газов, состоящей главным образом из сероводорода и углекислого газа. В это время на расстоянии более 1 метра над поверхностью земли почти полностью отсутствует кислород. Образуется своеобразная газовая западня, попав в которую животные погибают.

Сотрудниками Кроноцкого заповедника ведутся регулярные наблюдения за Долиной Смерти. Уже отмечено исчезновение около 25 видов различных животных. Среди них медведи, рассохами, лисицы, зайцы, пищухи, горностаи, соболи, белоплечие орланы, вороны, куропатки, кулики, пуночки и ряд других животных.

Учёные не просто ведут наблюдения. Периодически осматривая участки ручья, они удаляют погибших животных. Делается это не только для их исследования. Трупы животных привлекают хищников и падальщиков, и в результате цепочка жертв может увеличится. Сами сотрудники заповедника работают с использованием обязательных мер химической защиты.

3. Загрязнение вод.

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ — загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.

Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).

3.1. Неорганическое загрязнение водоёмов.

Водоёмы загрязняются сточными водами промышленных и коммунальных предприятий, при заготовке, обработке и сплаве лесоматериалов, водами шахт, рудников, нефтепромыслов, выбросами водного, железнодорожного и автомобильного транспорта.

Широкое применение синтетических моющих средств в быту и промышленности приводит к увеличению их концентрации в сточных водах. При концентрации 1 мг/л погибают мелкие планктонные организмы, такие как водоросли, дафнии, коловратки. При концентрации 5 мг/л гибнет рыба. Синтетические моющие средства практически не удаляются очистными сооружениями, поэтому они довольно часто попадают в водоёмы, а оттуда – в водопроводную воду.

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице 3.1.

Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапозон рН промышленных стоков (1,0 — 11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 — 8,5.

Несколько сот обитателей водоёмов очень чувствительны к присутствию в воде органических веществ и поэтому служат индикаторами благополучия водных экосистем. Установлено, что некоторые водные беспозвоночные способны накапливать большое количество радиоактивных элементов и ядохимикатов, поэтому их используют в качестве индикаторов загрязнения природной среды.

Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием естественных факторов: солнечного света, атмосферных газов, жизнедеятельности организмов – бактерий, грибов, зелёных растений, животных. В процессе естественного самоочищения при многократном разбавлении стоков чистой водой в реке через 24 часа остаётся около 50 процентов бактерий, а через 36 часов – только 0,5 процента.

Многие крупные реки подверглись сильному загрязнению, так например практически полностью загрязнены: Ока, Волга, Кама, Обь, Иртыш. В этом районе располагается множество радиационно-опасных объектов таких как склады химического оружия(Волга, Ока, Кама), атомные электростанции, захоронения ядерных отходов… По сравнению с ними наша река Лена чистая, хотя в начале сезона навигации “мы пьём солярку”, нетрудно представить, что творится в тех реках.

Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 10 млн.т. солей.

Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов.

Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

При сильном загрязнении самоочищения воды не происходит из-за гибели организмов и нарушения естественных биологических процессов. Поэтому в зависимости от степени и характера загрязнения применяют специальные методы отчистки сточных вод: механические, химические и биологические. Но так как это плохо финансируется отчистка ведётся плохо.

3.2. Органические загрязнения (нефть).

Многие моря постигла та же участь, что и реки, например прибрежные воды Охотского моря загрязнены крупными нефтяными пятнами, так же загрязнены и донные отложения. У Японского моря та же проблема. Практически полностью загрязнено Баренцево море, крупные нефтяные пятна плавают по Каспийскому и Чёрному морям.

Сегодня обитатели морей страдают от губительных загрязнений, вызванных деятельностью человека. Страдают водоросли и моллюски, ракообразные и медузы. Болеют и гибнут рыбы и дельфины. Один из наиболее опасных загрязнителей – нефть, попадающая в воду при аварии танкеров или при добыче её из морских глубин. В обиход специалистов вошло даже ставшее теперь широко распространённым понятие «чёрный прибой». Гибель и опустошение приносит этот «прибой» обитателям моря и побережья.

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти — углеводороды (до 98%) — подразделяются на 4 класса:

а) Парафины (алкены) — (до 90% от общего состава) — устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

б) Циклопарафины — ( 30 — 60% от общего состава) — насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в) Ароматические углеводороды — (20 — 40% от общего состава) — ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полуциклические (пирен).

г) Олефины (алкены) — (до 10% от общего состава) — ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей пряму или разветвленную цепь.

Учёные всего мира ищут способы борьбы с подобными загрязнениями. Проводят эксперименты, используя живые организмы для очистки моря.

Нефть попадала в море естественным путём задолго до того, как человек стал загрязнять природу. В море нашлись бактерии, которые начали её использовать в пищу. Небольшое количество бактерий всегда присутствует даже в чистой воде. Почуяв добычу, бактерии – “нефтееды” начинают усиленно питаться и активно размножаться. Их число вблизи пятен нефти и нефтепродуктов резко увеличивается. Пройдёт несколько дней – и опасное радужное пятно исчезнет, превращённое неутомимыми микробами в безвредные для других морских существ составляющие. Сами же размножившиеся бактерии станут пищей для микроскопического планктона.

Всё бы хорошо, но беда в том, что при катастрофах супертанкеров и авариях на нефтяных платформах в море выливаются сотни тысяч тонн нефти!

Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, — все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн.т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн.т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм).

Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую — «нефть в воде»- и обратную — «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

С таким количеством «грязи» морским очистителям быстро справится не под силу. А время очень важный фактор. Чем скорее будет отчищено море, тем меньше погибнет и пострадает его обитателей.

Большие надежды возлагаются на биологический метод очистки – искусственное разведение микробов – пожирателей нефти. Их культуры в сухом состоянии могут годами хранится в специальных упаковках, а при авариях их будут высевать в больших количествах на нефтяное пятно.

3.3.Биологическое загрязнение или «красный прилив»

В просторах Мирового океана иногда наблюдаются явления, поражающие своей необычностью. С незапамятных времён человеку известен так называемый красный прилив, во время которого огромные участки поверхности океана окрашиваются в зловещий кроваво – красный цвет. Красный прилив вызывал суеверный ужас у мореходов древности и служил дурным предзнаменованием. Часто последующие события оправдывали опасения людей. Известны случаи, когда экипажи судов получили сильные отравления, употребляя в пищу выловленных в тех местах рыбу и моллюсков.

У современного человека красный прилив вызывает не суеверный страх, а вполне обоснованную тревогу. В последнее время эти приливы случаются всё чаще и охватывают прибрежные воды всех континентов, за исключением Антарктиды.

Тайна красного прилива была открыта ещё в прошлом веке, когда выяснилось, что морская вода становится кроваво-красной из-за бурного размножения некоторых видов одноклеточных водорослей. Как оказалось, эти организмы токсичны, те есть вырабатывают отравляющие вещества. Одни из них токсичны изначально, другие начинают выделять яды в неблагоприятных условиях, например, когда в процессе питания им не хватает каких-либо веществ. Эти яды по пищевым цепочкам попадают в другие морские организмы. В результате гибнут планктон, донные животные, рыбы, киты, морские птицы. Токсины опасны и для человека. Некоторые из них обладают канцерогенными свойствами, то есть могут вызвать злокачественные образования.

Участившиеся случаи красных приливов учёные связывают с загрязнением океана отходами производства.

3.4. Тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв.км.

Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом теипературы усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

4. Загрязнение почвы.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.

4.1. Пестициды как загрязняющий фактор.

Пестициды – это общее название обширной группы ядохимикатов, используемых для защиты растений, уничтожения паразитов, переносчиков заболеваний человека и сельскохозяйственных животных. Этот термин в переводе с латинского означает «убиваю заразу».

Отдельные группы пестицидов получили своё название в зависимости от того, на кого направлено их действие. Инсектициды уничтожают насекомых. Фунгициды действуют на грибы. Дефолианты удаляют листья с растений. Они необходимы, например, при механизированной уборке хлопковолокна. Гербициды используются для уничтожения сорняков.

Сравнительно недавно человечество осознало реальную угрозу, которую представляет чрезмерное применение пестицидов. Попадая на растения, в почву и водоёмы, пестициды концентрируются живыми организмами и нарушают равновесие в природных экосистемах. По цепочкам питания они переходят в организм человека, нарушая его жизнедеятельность.

Так, по результатам исследований, проведены в нашей стране, за последние годы отмечается повышение степени загрязнения почв хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами. Их опасные количества выявлены в продуктах питания, питьевой воде, даже в молоке кормящих матерей и в тканях новорожденных детей.

Неумеренное применение пестицидов негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами.

Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

4.2. Кислые атмосферные выпады на сушу (кислотные дожди).

Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего — это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие.

Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксилов серы, азота, углерода.

Эти оксилы, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде «кислых дождей» на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами.

Главными источниками в атмосфере является сжигание сланцев, нефти, углей, газа в индустрии, в сельском хозяйстве, в быту. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу оксилов серы, азота, сероводорода и оксида углерода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических представительных измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.

Кислотные дожди приносят много неприятностей для людей. Например человек попавший под кислотный дождь в лучшем случае облысеет, в худшем получит кислотный ожог, облысеет и придёт домой в разлезшейся одежде.

5. Заключение.

Охрана природы — задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.

Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

6.

1. Наша Планета; Москва; 1985 год.

2. Пьер Агесс; Ключи к экологии; Ленинград; 1982 год.

3. В.З.Черняк; Семь чудес и другие; Москва; 1983 год.

4. Френц Щебек; Вариации на тему одной планеты; 1972 год.

5. Экономическая и социальная география мира.

6. Энциклопедия «Я познаю мир» (Экология)

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Реферат о князе игоре
• 
  Реферат о знаменитом человеке
• 
  Реферат по химии металлы
• 
  Металлы реферат по химии
• 
  Экология окружающей среды реферат
• 
  Реферат на тему корень
• 
  Реферат бедная лиза карамзина
• 
  Реферат на тему боги
• 
  Реферат по химии органической
• 
  Реферат на тему море
• 
  Реферат о сергии радонежском