Основы безопасности и защиты Родины
8 класс

Урок 27
Нарушение экологического равновесия

1. 1. Экологическая безопасность

Презентации к уроку

Расширяя сферу своей деятельности человек начал создавать взамен естественной природной среды — биосферы, искусственную среду обитания — техносферу, ставшую основным источником опасности для всего сущего на Земле. Происходящие в ней аварии и катастрофы приводят не только к людским жертвам, но и к уничтожению окружающей среды, ее глобальной деградации, что, в свою очередь, может вызвать необратимые генетические изменения у людей. Таким образом, между человеком, взращенным природой, и ею самой появилось и в последнее время стало быстро углубляться серьезное противоречие. Его следует рассматривать как одно из основных противоречий современности.

Любая сфера практической деятельности человека требует знаний законов природы. Энергетики, проектирующие гидроэлектростанции, столкнулись с проблемами сохранения нерестилищ и рыбных запасов, нарушением естественных водотоков, изменением климата в районах водохранилищ, исключением из хозяйственного пользования огромных площадей плодородных земель.

Осушение болот ради расширения площади сельскохозяйственных угодий во многих случаях привело к обратному эффекту — снижению уровня грунтовых вод, гибели пастбищ, лесов, превращению огромных площадей в районы, покрытые песком и торфяной пылью. Предприятия, особенно химические, металлургические, энергетические, своими выбросами в атмосферу, сбросами в реки и водоемы, твердыми отходами уничтожают растительность, животный мир, вызывают заболевания у людей. Стремление получать более высокие урожаи обусловило использование минеральных удобрений, пестицидов. Однако их чрезмерное применение приводит к высокой концентрации вредных веществ в сельскохозяйственной продукции, что отрицательно сказывается на здоровье людей.

Основной Закон нашей страны — Конституция Российской Федерации, принятая 12 декабря 1993 г., законодательно закрепила не только права, но и обязанности граждан России в области окружающей среды. Так, статья 42 Конституции гласит: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением», а статья 58 — «Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам». В 1993 году в Российской Федерации принят Закон РФ «Об охране окружающей природной среды», призванный способствовать формированию и укреплению экологического правопорядка и обеспечению экологической безопасности на территории Российской Федерации.

В июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро Организация Объединенных Наций провела международную конференцию по окружающей среде и её развитию. В документах, принятых на конференции, сказано, что нельзя больше рассматривать окружающую среду и социально-экономическое развитие как изолированные области. Представителями 179 государств была принята «Повестка дня на XXI век» - программа работы на следующее столетие. Она направлена на гармоничное сочетание высокого качества окружающей среды и здоровой экономики всех государств мира. Программа констатирует, что единственным путем обеспечения процветающего будущего является сочетание проблемы экономического развития и защиты окружающей среды.

Экологическая система (экосистема) нашей планеты или ее отдельного региона — это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной связи друг с другом. Любая экосистема, ее отдельный элемент или популяция могут существовать только в определенном диапазоне температур, давления и состава воздушной среды. Экосистема и ее отдельные элементы обладают определенной устойчивостью к отрицательным воздействиям на них, способностью самовосстановления после такого воздействия. Устойчивость экосистемы зависит от масштаба и скорости отрицательного воздействия. Например, постепенный сброс небольшого количества загрязнителя в водоем может не нарушить экосистему водоема, так как очистка воды будет происходить за счет естественных биологических и химических процессов.

Однако в настоящее время в связи с быстрым ростом населения Земли и объемов производства масштабы и скорость воздействия на экосистемы стали слишком велики.

Это привело к гибели некоторых из них, нарушению естественных взаимосвязей и экологического равновесия. Нарушение равновесия в экосистеме, вызывающее необратимые изменения в ней и постепенное ее разрушение (гибель), называется экологическим кризисом или чрезвычайной экологической ситуацией.

Чрезвычайная экологическая ситуация в результате необдуманных! действий людей сложилась в районе Аральского моря. Воду рек Амударьи и Сырдарьи, питающих Аральское море, стали чрезмерно использовать для орошения засушливых районов Средней Азии. В итоге нарушился естественный водный баланс моря, оно стало мелеть, площадь его сильно уменьшилась, вода отступила на десятки километров. Вместо дышащей свежестью поверхности моря, десятков рыболовецких предприятий, сотен больших и малых судов, бороздящих море, растущих населенных пунктов люди из-за своих необдуманных действий получили песчаные и солевые бури, болезни, ржавеющие на дне отступившего моря останки судов, умирающие города и поселки. В этой ситуации можно говорить о кризисе или даже о гибели экосистемы Аральского моря. Некогда благодатный район, дававший большое количество рыбы, возможность жить и трудиться десяткам тысяч людей, превратился в район экологического бедствия.

Чрезвычайная экологическая ситуация может сложиться не только в результате длительного отрицательного воздействия на окружающую среду, но и в результате быстрого, сравнительно быстрого и интенсивного воздействия. В этом случае говорят об экологической катастрофе.

Экологическая катастрофа — это сравнительно быстро происходящая цепь событий, приводящих к трудно обратимым или необратимым процессам в окружающей природной среде (сильное опустынивание или загрязнение, заражение), делающих невозможным ведение хозяйства любого типа, определяющих опасность тяжелых заболеваний или даже смерти людей.

Экологическая катастрофа может быть природной, возникающей под действием природных явлений (например, извержения вулкана, в результате которого земля покрывается толстым слоем пепла, выбрасываются вредные вещества), и техногенной, связанной с авариями на промышленных объектах.

В ночь на 31 января 1999 г. в Румынии на территории предприятия, добывающего золото в Карпатах, произошла серьезная авария. Прорвало плотину водохранилища, где скапливались технологические отходы. Почти 100 тыс. м^{3 воды с высоким содержанием ядовитых цианинов, применяемых в золотодобыче, оказались сначала в реке Самош, которая впадает в Тису.}

Огромная ядовитая масса, уничтожая на своем пути все живое в реке и окрестностях, достигла реки Тисы и попала на территорию соседней Венгрии. Произошла в своем роде экологическая «агрессия» со стороны соседнего государства.

Результаты ее драматичны. Только за два дня в Тисе, на венгерской территории, по предварительным данным, погибло до 80% рыбных запасов! Надо иметь в виду, что эта река играет большую роль в снабжении рыбой населения прилегающих к ней районов. Из Тисы зараженное пятно попало в Дунай. По оценкам специалистов, на восстановление экологического баланса рек потребуется как минимум десять лет. Звучат такие оценки происшедшего, как «второй Чернобыль», а последствия аварии сравнивают со взрывом нейтронной бомбы.

В России, которая входит в число крупнейших мировых производителей золота, накоплены огромные запасы цианидов — сотни миллионов кубометров. Хранилища между тем ветшают. Что с ними делать — никто не знает. Реальная угроза нависла над Амуром, Селенгой, Ангарой, Енисеем, Обью и десятками других рек, в бассейнах которых располагаются золотодобывающие предприятия.

Цианиды - неорганические химические соединения, сильнейшие яды, вызывающие удушье, сердечно-сосудистую недостаточность вплоть до летального исхода. Это стойкие химические соединения, которые могут веками сохраняться в окружающей среде, вступать в реакции с другими веществами. Цианиды входят в перечень вредных веществ, сброс которых в водные объекты запрещен.

За последние 25-30 лет транспорт и промышленность взяли из атмосферы больше кислорода, чем его потреблено человечеством за всю историю своего существования.

За те же годы в атмосферу были выброшены из заводских труб миллиарды тонн углекислого и угарного газа, золы и других вредных отходов.

Экологическая безопасность — это обеспечение гарантии предотвращения экологически значимых катастроф и аварий, это комплекс действий, обеспечивающих экологическое равновесие во всех регионах Земли. Об экологической безопасности можно говорить применительно к отдельному району, городу, региону, государству и планете в целом.

Крупные экологические проблемы имеют межгосударственный характер, так как у природы нет границ. Обеспечение экологической безопасности в одном регионе или государстве имеет важное значение для любого другого региона и государства. А значит, достижение экологической безопасности — это международная задача, и здесь необходимо международное сотрудничество.

1. 2. Биосфера и человек

В настоящее время хозяйственная деятельность человека приобретает такие масштабы, что нарушаются основные принципы естественного устройства биосферы — энергетический баланс, сложившийся круговорот веществ; сокращается многообразие видов и биологических сообществ.

Согласно концепции выдающегося русского ученого Владимира Ивановича Вернадского, биосфера представляет собой оболочку Земли, включающую как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Таким образом, биосфера — это нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы. Земли, населенные живыми организмами. Биосфера — самая крупная (глобальная) экосистема Земли.

Биосфера существует по принципу круговорота: практически без отходов. Человек же использует вещество планеты весьма эффективно, образуя огромное количество отходов. При этом в круговорот веществ в природе включаются элементы практически всей таблицы Менделеева, а также синтезированные человеком искусственные соединения: пластмассы, пестициды и др. В результате происходит обогащение биосферы несвойственными ей соединениями, то есть нарушается естественное соотношение химических элементов.

При учете всех видов отходов количество полезного общественного продукта составляет не более 2% используемых природных ресурсов, а остальные 98% уходят в отходы. Загрязняя биосферу, человек сам становится потребителем загрязненной пищевой продукции.

Специалисты-экологи утверждают, что 30% всех человеческих недугов связаны с состоянием окружающей среды.

Более того, появились вещества, изменяющие нормальную структуру генов (единиц наследственности, ответственных за формирование какого-либо признака). Это мутагены. Мутагенез — изменение генов под воздействием окружающей среды — постоянно происходит в каждом организме. Этот процесс сам по себе закономерен, но в условиях нарастающего загрязнения окружающей среды он выходит из-под контроля природных механизмов, и задача человека — научиться управлять своим здоровьем в новых условиях.

Загрязнение биосферы можно условно разделить начетыре основных вида:

1. Ингредиентное загрязнение - поступление в биосферу веществ, количественно и качественно чуждых ей. Вещества, загрязняющие биосферу, могут быть газо- и парообразными, жидкими и твердыми.

2. Энергетическое загрязнение, шумовое, тепловое, световое, радиационное, электромагнитное.

3. Деструкционное загрязнение - вырубка лесов, нарушение водотоков, карьерные разработки полезных ископаемых, дорожное строительство, эрозия почв, осушение земель, урбанизация (рост и развитие городов) и другие, то есть представляющие собой изменение ландшафтов и экологических систем в результате преобразования природы человеком.

4. Биоценотическое загрязнение, - заключающееся в воздействии на состав, структуру популяций живых организмов.

1. 3. Загрязнение атмосферы

Атмосфера — это газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси многих газов и пыли. Масса ее очень невелика. Однако роль атмосферы во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от космического излучения и ультрафиолетового излучения Солнца. Циркуляция атмосферы влияет на местные климатические условия, а через них — на процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара. Воздух состоит по объему из азота — 78,09%, кислорода — 20,95%, аргона — 0,93% , углекислого газа — 0,03%, неона — 0,0018% и паров воды.

В 1999 г. в нашей стране принят Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха», в преамбуле которого сказано, что «атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений, животных...», а нормы и положения Закона направлены на реализацию конституционных прав каждого человека на благоприятную окружающую среду.

В настоящее время большое влияние на состав атмосферы оказывает хозяйственная деятельность человека.

Свыше 250 тыс. тонн свинца во всем мире ежегодно выбрасывается в воздух с выхлопными газами автомобилей, на долю которых приходится до 98% свинца, попадающего в атмосферу.

В воздухе населенных пунктов с развитой промышленностью появилось значительное количество примесей. К основным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, промышленные предприятия, автотранспорт. Именно они вызывают загрязнение природной среды тяжелыми металлами, асбестом, оксидами углерода, серы, азота, бензопиреном... Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий — практически постоянные компоненты воздуха промышленных центров.

Атмосферное загрязнение влияет на сопротивляемость организма инфекциям, в результате чего повышается заболеваемость, происходят физиологические изменения организма. По сравнению с другими источниками химического загрязнения (пища, питьевая вода) атмосферный воздух представляет особую опасность, ведь на его пути нет химического заслона. В загрязнении воздуха крупных городов и агломераций вклад автотранспорта достигает 90%.

Вспомним, что в основе процессов, приводящих автомобиль в движение, лежит горение топлива, невозможное без кислорода воздуха. В среднем современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина (примерно 10-километровый пробег машины) использует около 15 кг воздуха, или около 2500 л кислорода - это больше объема, вдыхаемого человеком в течение суток. Если учесть, что средний годовой пробег автомобиля составляет 10 000 км, то им из атмосферы поглощается ежегодно 2,5 млн л, или около 4 т кислорода. Умножим теперь эти цифры на число автомобилей в стране!

Озоновый слой - это воздушный слой в верхних слоях атмосферы (стратосфере), состоящий из особой формы кислорода - озона. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (О_{3). Озоновый слой начинается на высоте около 8 км над полюсами (или 17 км над экватором) и простирается вверх до высоты, приблизительно равной 50 км. Однако плотность озона очень низкая, и если сжать его до плотности, которую имеет воздух у поверхности Земли, то толщина озонового слоя не превысит 3,5 мм.}

Так как озоновый слой является защитным экраном от ультрафиолетового излучения, его разрушение приведет к более высокому уровню солнечной радиации на поверхности Земли. Ученые связывают с этим увеличение случаев рака кожи. Другим следствием повышенного уровня ультрафиолетового излучения станет разогрев поверхности Земли, таяние ледников и, вследствие этого, изменение температурного режима, режима ветров и дождей и повышение уровня Мирового океана. Обнаружены увеличивающиеся каждую весну так называемые озоновые дыры над Северным и Южным полюсами, озоновая дыра в средних широтах Северного полушария - над Россией. Ученые пришли к заключению, что хлорфторуглероды (фреоны), которые широко использовались в промышленности и в быту в качестве хладореагентов, растворителей, пенообразователей, аэрозолей, несут ответственность за разрушение озонового слоя Земли. Учитывая нависшую над планетой опасность, было подписано международное соглашение по сокращению производства фреонов в мире.

1. 4. Загрязнение почв

Литосфера - это верхняя твердая оболочка Земли.

Значительные потери земель связаны с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью человека. Многоразовые вспашки делают почву беззащитной перед ветрами, весенними наводнениями, в итоге происходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоление.

Из-за ветровой и водной эрозии, засоления и других подобных, причин в мире ежегодно теряется 5-7 миллионов гектаров пашен. Только ускоренная эрозия почвы за последнее столетие повлекла за собой потерю 2 миллиардов гектаров плодородных земель.

Использование в широких масштабах удобрений, химических ядов для борьбы с вредителями и сорняками предопределяет накопление в почве несвойственных ей веществ.

Громадные земельные площади погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий, городов, дорог, аэродромов.

Одно из последствий усиливающейся техногенной нагрузки — интенсивное загрязнение почвенного покрова металлами и их соединениями. В процессе производственной деятельности человек рассеивает сконцентрированные в земной коре запасы металлов, которые затем вторично аккумулируются в верхнем почвенном слое.

Ежегодно из недр земли извлекается не менее 4 км3 горных пород и руд, причем прирост этих объемов составляет около 3% в год. Если в древние времена человек использовал лишь 18 элементов таблицы Менделеева, к XVII в. - 25, в XVIII в. - 29, в XIX в. - 62, то в настоящее время используются все известные элементы земной коры.

На защите использования недр нашей страны стоит Закон Российской Федерации «О недрах» (1995 г.), предусматривающий ряд ограничений пользования недрами, | если такое пользование может нанести ущерб окружающей природной среде.

К наиболее опасным загрязнителям почв относят: ртуть, свинец и их соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с пестицидами, отходами целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве соды и хлора, использовании ртутных электродов. Отходы промышленных предприятий часто содержат металлическую ртуть, а также ее различные неорганические соединения.

Как показывают измерения, из всех металлов, отнесенных к первому классу опасности, загрязнение почв свинцом и его соединениями носит наиболее массовый характер. Известно, что при выплавке и рафинировании свинца на каждую получаемую тонну в окружающую среду выбрасывается до 25 кг этого металла.

В связи с тем, что соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, автотранспорт является едва ли не основным источником свинцового загрязнения. Поэтому нельзя собирать грибы, ягоды, яблоки, орехи и лекарственные травы вдоль автодорог с интенсивным движением!

Предприятия черной металлургии, сточные воды с рудников — это наиболее массовые источники загрязнения почв медью. Из промышленной пыли, особенно из рудников, и благодаря применению суперфосфатных удобрений происходит загрязнение почв цинком.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых радиоактивных отходов промышленных предприятий и научно-исследовательских учреждений, занимающихся изучением и использованием атомной энергии. Таким образом, радиоактивные изотопы попадают в цепь «почва — растение — животное — человек», накапливаясь в определенных тканях и органах организма человека: стронций-90 — в костях и зубах, цезий-137 — в мышцах, йод-131 — в щитовидной железе.

Кроме промышленности и сельского хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Здесь в числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор, выбрасываемый общественными учреждениями: больницами, гостиницами, магазинами.

Самоочищение почв практически не происходит или происходит очень медленно. Токсичные вещества накапливаются, постепенно изменяя химический состав почв, откуда они попадают в пищевые цепи и, в конечном счете, — в организм человека.

Проблема чистого воздуха

Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере в Российской Федерации:

- по фенолу - 0,01 мг/м3;

- по двуокиси азота - 0,085 мг/м3;

- по сернистому ангидриду - 0,5 мг/м3;

- по свинцу - 0,0003 мг/м3;

- по окиси углерода - 5 мг/м3.

- Промышленные предприятия повинны в 65% загрязнений воздуха.35 % загрязнений воздуха приходится на транспорт:

Автомобиль, каждый день, проходя 50 км, за 300 дней выделяет в атмосферу:

- 3,25 тонны углекислого газа;

- 0,5 тонны угарного газа;

- 100 кг высокотоксичных углеводородов;

- 30 кг окислов азота;

- сжигает 4,35 тонн кислорода.

Способы защиты воздуха от загрязнения

Высокие заводские трубы, выбрасывающие дым выше уровня застоя воздуха позволяют уносить отходы от центра производства. Это непродуманный и неправильный способ, так как дым уносится ветром за пределы города, где и наносит загрязнение местности!

Актуальные и экологические способы защиты атмосферного воздуха:

Электрические фильтры для обеспыливания и установки для удаления серы и дыма.

Регулирование выхлопов автотранспорта с помощью каталитических нейтрализаторов.

Озеленение (одно дерево собирает 30 кг пыли, уменьшает шум в 5 раз, поглощает, кроме углекислоты, еще хлор, фенол, свинец и сернистый ангидрид).

Развитие электрических транспортных средств (трамваев, тройллебусов, электромобилей и др.).

Применение экологически безопасных видов энергии: ветряные электростанции, солнечная энергия, геотермальная энергия (энергия вулканов, гейзеров, горячих подземных вод).

1. 5. Загрязнение природных вод

Всем известно, что вода — самое распространенное неорганическое соединение на Земле. Вода является основой всех жизненных процессов, источником кислорода в главном движущем процессе на Земле — фотосинтезе. Растения на 90%, а животные в среднем на 75% состоят из воды. Потеря живыми организмами 10—20% воды приводит к их гибели.

Качество поверхностных вод, от которых зависит жизнь многих людей во всем мире, ухудшается в результате человеческой деятельности. Вследствие этого снижается возможность использовать поверхностные водные ресурсы в качестве питьевой воды для людей и сельскохозяйственных животных, для орошения и промышленных нужд.

Хозяйственно-бытовые, сельскохозяйственные и промышленные отходы часто загрязняют мировые источники воды из-за низкого уровня очистных сооружений или их отсутствия, аварий и умышленных злоупотреблений. Около 75% населения планеты не имеют системы очистки канализационных стоков и поэтому просто сбрасывают их в водостоки. В сельских районах развивающихся стран 71% населения испытывает недостаток в чистой воде и 87% не имеют канализации.

По данным ООН, четыре из каждых пяти заболеваний в развивающихся странах вызваны либо загрязненной водой, либо антисанитарными условиями проживания. Ежедневно в этих странах 25 тыс. человек умирает от болезней, вызванных некачественной водой.

Из мировых запасов воды только 2,5% приходится на пресные воды, большая часть которых (70%) сосредоточена во льдах полярных зон и ледниках.

Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные воды рек. И именно эти водные ресурсы подвергаются в настоящее время интенсивному истощению: из-за непрерывного увеличения водозабора для растущих аппетитов промышленности, сельского хозяйства и увеличения бытового потребления (количественное истощение); а также из-за загрязнения вод (качественное истощение).

В настоящее время человечество потребляет на хозяйственно-бытовые нужды 12% речного стока. Темпы роста водопотребления составляют 3% в год.

Основные потребители воды — промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На их потребности уходит до 70% всей воды, расходуемой в промышленности. К числу отраслей промышленности, забирающих большое количество воды, относится и энергетика, где вода используется в системах охлаждения. Но главный потребитель пресной воды — сельское хозяйство. На орошение и полив в настоящее время затрачивается 4200 км3 в год, при этом 3/4 ее теряется безвозвратно.

В современных условиях значительно увеличиваются потребности человечества в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л на человека в день.

Из анализа водопользования за 50-60 прошедших лет и перспективных расчетов следует, что при сохранении темпов прироста населения и объемов производства человечество к 2100 г. может исчерпать весь запас пресной воды.

Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресной воды значительно уменьшаются из-за загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку большая часть использованной речной воды возвращается в водные объекты в виде сточных вод.

30 марта 1990 г. было обнаружено загрязнение питьевой воды фенолом в сетях Южного водопровода г. Уфы. Фенол (оксибензол, карболовая кислота) - бесцветные, розовеющие при хранении кристаллы с характерным запахом. При попадании фенола на кожу появляются местные ожоговые явления, при длительном контакте и поражении поверхности тела возможен смертельный исход. Первопричиной загрязнения питьевой воды в водопроводе г. Уфы явилась авария, происшедшая в ноябре-декабре 1989 г. на Уфимском производственном объединении (ПО) «Химпром», в ходе, которой случился сброс фенола в приемный резервуар канализационное насосной станции предприятия, откуда он вместе с поверхностными стоками попал в пруд. Этот пруд использовался ПО «Химпром» в качестве отстойника поверхностных стоков. В связи с переполнением пруда поверхностные стоки с высоким содержанием фенола в конце марта 1990 г. через р. Чернушку попал в р. Шугуровку, а затем в р. Уфу. В итоге подрусловый слой грунтовых вод р. Уфы, из которого через 12 скважин производился забор 270 тыс. м3 воды в сутки, оказался, загрязнен фенолом. Учитывая, что этот водозабор являлся единственным источником обеспечения питьевой водой потребителей! ряда районов города, загрязнение воды фенолом в водозаборе w водопроводе создало угрозу жизни их населению (около 600 тыс.| человек) и в последующем - сложную ситуацию по снабжению привозной питьевой водой. Загрязнение питьевой воды в водопроводе г. Уфы феноло - содержащими веществами в марте 1990 г. является ярким примером возможности перерастания обычной объектовой аварии в тяжелую, продолжительную чрезвычайную ситуацию крупного масштаба,

В мировом масштабе основными загрязнителями поверхностных вод суши являются нефть и нефтепродукты, которые поступают в результате естественных выходов нефти в районах залегания, при нефтедобыче, транспортировке, переработке и использовании в качестве топлива и промышленного сырья.

Из продуктов промышленного производства основное! место по своему отрицательному воздействию на водную среду занимают детергенты — синтетические моющие средства. Их все больше применяют в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Значительный вред водной среде и гидробионтам (совокупности организмов, населяющих все водоемы земного шара) причиняет загрязнение свинцом и его соединениями.

Расширенное производство и использование пестицидов обусловливает сильное загрязнение водных объектов этими соединениями.

Загрязнение водной среды происходит стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных земель загрязненной водой, при сбросе в водоемы отходов предприятий-изготовителей, в результате потерь при транспортировке и хранении пестицидов. Наряду с пестицидами сельскохозяйственные стоки содержат значительные количества веществ, внесенных на поля с удобрениями (азота, фосфора, калия).

Считается, что в водоемы поступает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) активно накапливаются в донных отложениях, рыбе, водорослях. Известны случаи массовых отравлений людей ртутью, которая попала в их организм с рыбой, а также отравления кадмием, когда для бытовых целей использовали загрязненные воды.

Большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами.

Воды подвергаются также термическому загрязнению. Так, когда электростанции используют воду для конденсации отработанного пара и возвращают ее в водоем подогретой на 10—50 °С, уменьшается содержание растворенного в воде кислорода.

Возрастание тепловой нагрузки на водоемы, повышение содержания в них биогенных (постоянно входящих в| состав организмов и выполняющих определенные биологические функции) элементов и органических веществ, как правило, сопровождаются резким ухудшением санитарно-гигиенических показателей качества воды.

20 декабря 1998 г. в результате прорыва дамбы из шламоотстойника Сясьского целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК) вылилось не менее 700 тыс. м3 опасных отходов, значительная часть которых попала в р. Сясь и Ладожское озеро, что привело к крайне серьезным экологическим последствиям. Результаты экспертизы показали «превышение предельно допустимой концентрации тяжелых металлов для воды: по алюминию в 16 раз; по марганцу в 13 раз; по меди в 5,6 раз; по железу в 14 раз; повышенное содержание фенола, формальдегида, марганца». В шламовых массах обнаружены: медь - превышение ПДК для почв достигает 17-20 раз, хром и свинец - превышение ПДК в 3 раза. Данные металлы обладают широким спектром канцерогенных и токсичных свойств. Особенно чувствительны к ним дети, у которых нарушаются функции центральной и периферической нервной системы, подавляется умственное развитие. Концентрация соединений типа ДДТ (одного из самых опасных и запрещенных ядов) была в 4-12 тыс. раз выше допустимой нормы.

Экологи относят возможные последствия этой аварии к самым тяжелым экологическим катастрофам мира за последние десять лет.

Загрязнение поверхностных вод

Загрязнение поверхностных вод началось в центральной России в ХVI веке, когда стали удобрять поля навозом. С тех пор в центральных районах страны основным загрязнителем вод было сельское хозяйство. В более северных районах большую роль играл сплав леса, особенно молевой, при котором бревна тонули и гнили в воде. С развитием промышленности и ростом городов стала расти роль, коммунальных и промышленных загрязнений. Резкое усиление загрязнений произошло в XX веке.

К началу 90-х гг. в России создалась довольно сложная ситуация. Качество вод большинства поверхностных водоемов страны не отвечает установленным нормативам. Главными загрязнителями поверхностных вод являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения меди и цинка, аммонийный и нитратный азот.

В большинстве промышленно развитых районов страны сброс сточных вод составил более 100 м3 на душу населения. В Иркутской области и Краснодарском крае он превышал 500 м3 на человека. В основных промышленных центрах (Москве, Нижегородской области и др.) — более 200, в Санкт-Петербурге — более 300.

Уже несколько десятилетий в результате промышленных и коммунальных сбросов нельзя пить воду из Средней и Нижней Волги. Несмотря на относительно высокую для России степень обеспеченности бассейна Волги очистными сооружениями, они работают неэффективно.

Именно этой водой поливают огороды и бахчи в Волго-Ахтубинской пойме, продукцией с которой снабжается значительная часть населения России. Рыба дельты Волги и Каспия также живет в этой воде. Днища волжских водохранилищ покрыты илами, содержащими огромные концентрации тяжелых металлов, которые в случае их размыва (например, при особо низких уровнях воды или серьезных авариях плотин ГЭС) могут резко ухудшить экологическое состояние всего бассейна. Вообще Волго-Каспийский бассейн, в котором живет 80 млн человек, в плане состояния воды едва ли не самый опасный в России.

Россия владеет крупнейшим в мире, совершенно уникальным резервуаром пресной чистейшей воды — озером Байкал, но и там ситуация внушает опасения, особенно в связи с деятельностью Байкальского целлюлозно-бумажного комбината.

Грунтовые (подземные) воды — основной ресурс питьевой воды в мире. В отличие от поверхностных вод, которые можно очистить при помощи очистных сооружений, грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и потому не могут быть очищены. Большая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву.

На качество грунтовых вод могут оказывать влияние многие виды человеческой деятельности. Вот список источников загрязнения подземных вод: ирригация (орошение), использование удобрений и пестицидов, септические отстойники и выгребные ямы, муниципальные канализационные системы, санитарные поля фильтрации и мусорные свалки, скважины, колодцы, подземные трубопроводы, промышленные отходы, поверхностные разливы' различных веществ, утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности.

Главный источник загрязнения грунтовых вод — это мусорные свалки (полигоны). Твердые отходы на свалках состоят из пищевых отходов, бумаги, пластиков, металлов и токсичных материалов (свинца, ртути, кадмия, ядохимикатов и пестицидов). Места утилизации отходов представляют угрозу для грунтовых вод, потому что вместе с дождем и влагой металлы и органические вещества просачиваются в почву. Этот процесс напоминает то, что происходит с пакетиком чая, опущенным в горячую воду.

Мы остановились на различных аспектах возможного загрязнения природных вод. Приведенные данные и факты убеждают в необходимости защиты и сохранения всех видов природных источников воды. Законодательно вопросы рационального использования, охраны и защиты, природных водоисточников закреплены в Водном кодексе Российской Федерации 1995 г., которым определено, что «воды являются важнейшим компонентом окружающей природной среды, возобновляемым уязвимым природным ресурсом, используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее территории, обеспечивают экономическое, социальное, экономическое благополучие населения, существование животного и растительного мира».

1. 6. Понятие о предельно допустимых концентрациях загрязняющих веществ (ПДК).
Краткая характеристика экологической обстановки в России

Для предотвращения последствий воздействия загрязняющих веществ на отдельные компоненты природной среды обязательно знание их предельно допустимых уровней, при которых еще возможно нормальное функционирование организма.

Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических соединений в компонентах природной среды является предельно допустимая концентрация (ПДК).

ПДК — это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое практически не влияет на здоровье человека при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

Главные источники химического загрязнения окружающей среды в России — это промышленные предприятия, автомобильный транспорт, тепловые и атомные электростанции.

В городах весомый вклад в загрязнение среды вносят плохо утилизируемые отходы, а в сельской местности —пестициды и минеральные удобрения, стоки животноводческих комплексов» В крупных городах доля загрязнения атмосферного воздуха транспортом доходит до 70% . В целом на каждого жителя России в год приходится до 300 кг

загрязняющих веществ.

По промышленным выбросам твердых веществ лидируют такие «металлургические» города, как Магнитогорск» Нижний Тагил, Челябинск, а также города Асбест, Троицк, Суворов; по диоксиду серы — Норильск, Мончегорск, Никель, Орск и Омск; по диоксиду азота — Москва, Санкт-Петербург, Сургут, Асбест, Омск; по оксиду углерода — Новокузнецк, Магнитогорск, Липецк, Череповец, Нижний Тагил. Выбросы автотранспорта наиболее велики в Москве — 801 тыс. тонн в год, Санкт-Петербурге — 244, Краснодаре — 150, Омске — 148, Уфе — 119, Волгограде — 116, Нижнем Новгороде — 114, Самаре — 112, Воронеже — 108 тыс. тонн в год.

В связи с добычей железной руды и угля содержание свинца и ртути в воздухе Магнитогорска (Челябинская область) в 14 раз превышает ПДК. Данные вещества отрицательно воздействуют на органы дыхания, способствуя развитию злокачественных опухолей, особенно у детей.

В Челябинской области титула «Зона экологического бедствия» официально удостоен пока только город Карабаш. Виной тому Карабашский медеплавильный комбинат, работающий с 1904 г. по технологии демидовских времен. В результате первичной обработки золото и серебро на комбинате освобождаются от примесей — ртути, свинца, серы. «Освобожденные» же примеси попадают в атмосферу, и их избыток вредно воздействует на органы кровообращения, способствует аллергии и ишемической болезни сердца.

10 самых чистых регионов России: Республика Алтай, Республика Ингушетия, Республика Калмыкия, Республика Дагестан, Карачаево-Черкесская Республика, Пензенская область. Камчатская область. Республика Марий Эл, Тамбовская область. Псковская область.

20 самых грязных регионов России: Красноярский край, Свердловская область, Челябинская область, Кемеровская область, Иркутская область, Приморский край, Ленинградская область, Пермская область, Вологодская область, Омская область, Мурманская область, Ростовская область, Липецкая область, Московская область, Краснодарский край, Оренбургская область, Тульская область, Рязанская область, Республика Башкортостан, Хабаровский край.

Больше всего страдают регионы, в которых размещены предприятия нефте- и газопереработки, металлургической, машиностроительной и химической промышленности.

Большой урон экосистемам на территории России нанесен ядерными испытаниями. На полигонах Новой Земли произведено 118 поверхностных и подземных ядерных взрывов. Их последствия еще не до конца выяснены. В результате чернобыльской аварии заражены радиоактивными веществами отдельные районы Брянской, Тульской, Орловской и Рязанской областей. Нельзя не упомянуть о том, что в результате аварии на Чернобыльской АЭС Республика Беларусь объявлена зоной национального экологического бедствия.

Загрязнение почвы и воды также становится все более серьезной проблемой в России. Их возрастающее загрязнение токсичными химическими веществами, например тяжелыми металлами и диоксинами, а также нитратами и пестицидами оказывает прямое влияние на качество продуктов питания, питьевой воды, а как следствие, на здоровье и продолжительность жизни человека. Основные источники загрязнения почв в России — утечка химических веществ, оседание на почву присутствующих в воздухе загрязнителей, чрезмерное использование химикатов в сельском хозяйстве, а также неправильное складирование, хранение и захоронение жидких и твердых отходов.

К регионам с наибольшим загрязнение почвы относятся регионы Северного Кавказа, Приморского края и Центрально-Черноземных областей; к регионам со средним загрязнением — почвы Курганской и Омской областей, Среднего Поволжья; к территориям с небольшим загрязнением — почвы Верхнего Поволжья, Западной Сибири, Иркутской и Московской областей.

Сегодня практически все водные бассейны России подвержены антропогенному загрязнению. В воде большинства рек и озер есть превышение ПДК хотя бы по одному загрязняющему элементу.

По данным Санэпиднадзора России, более 30% потребляемой в стране питьевой воды не соответствует ГОСТу.

К основным физическим факторам окружающей среды, оказывающим негативное воздействие на здоровье человека, относятся шум, вибрация, электромагнитные излучения.

1.7. Шумовое загрязнение

Шум – продолжительные громкие звуковые воздействия на органы слуха человека. Шум, также как и звук измеряется в децибелах (дБ).

Небольшие шумовые воздействия — около 35 дБ — могут вызвать нарушение сна. Раздражающее действие на вегетативную нервную систему наблюдается уже при уровне шума 55-75 дБ. Шум более 90 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, сильное угнетение или, наоборот, возбуждение нервной системы, гипертонию, язвенную болезнь и другие тяжелые заболевания.

Продолжительный шум приводит к снижению работоспособности человека, повышению стрессового состояния. Гигиенические нормы допустимого шума составляют для дневного времени — 40 дБ, для ночного — 30 дБ, Уровни воздействия источников шума приведены в таблице:

Уровни воздействия источников шума:

1.8. Вибрация

Вибрация – механические колебания, создаваемые каким либо механизмом или телом.

В городах источниками вибрации служит в первую очередь транспорт, а также некоторые производства, вентиляционные системы. Длительное воздействие вибрации может вызвать возникновение вибрационной болезни, выражающейся в изменении сосудов конечностей, нервно-мышечного и костно-суставного аппарата.

1.9. Электромагнитное излучение

Его источниками служат радио-, телевизионные и радиолокационные станции, различные промышленные установки, приборы, в том числе бытового назначения (телевизоры, микроволновые печи, персональные компьютеры, сотовые телефоны). Систематическое воздействие электромагнитного поля радиоволн с уровнями, превышающими допустимые, может вызывать изменения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой, эндокринной и других системах организма человека.

Наиболее трудные условия в экологическом отношении складываются в крупных городах, насыщенных промышленностью и транспортом. Их жителям необходимо предпринимать определенные меры безопасности, чтобы избежать или в максимальной степени ослабить негативное воздействие неблагоприятных факторов.

2.0. Загрязнение воды и суши

На суше главным источником загрязнения являются отходы. Огромные площади заняты мусорными свалками. Некоторые люди даже сбрасывают мусор в водоемы или просто на улицу.

Промышленные отходы, например отвалы пустой породы из шахт, тоже представляют собой огромные свалки. Бывают и ядовитые отходы, которые иногда зарывают в землю, что, однако, небезопасно, так как яды смешиваются с подземными водами. В последствии это загрязнение достигнет обширной территории.

Химические промышленные отходы, пестициды и нитраты, применяемые на фермах, - все это смывается дождем в реки и становится пищей для бактерий и водорослей. При этом бактерии потребляют кислород, растворенный в воде и рыбам и водным животным становится нечем дышать, и они начинают погибать. А водоросли тоже получают пищу для своего роста и начинают разрастаться, поглощать кислород и превращать водоем в зеленый и мутный, такова, например тина.

Кислотные дожди тоже загрязняют водоем серной кислотой, вода становится кислой, не многие растения могут расти в кислой среде, поэтому они и погибают, а также кислота попадает в кровь к животным через их жабры. Кислые водоемы выглядят кристально чистыми, но в них не возможна жизнь.

Случается, что сточные воды и промышленные отходы без предварительной очистки попадают в моря, где купаются люди и находятся пляжи.

Еще одна причина загрязнения водоемов - аварии нефтяных танкеров. Как случилось с танкером «Экссон Вальдез» 24 марта 1989 года, который отклонился от курса спасаясь от льдин в проливе Принца Уильяма (около Аляски) и наскочил на скалистый риф. 30 тыс. тонн нефти вылилось в море, загрязнено 2400 км берега. Погибло около 400 тысяч морских птиц 5000 морских выдр, 200 тюленей и не установленное число дельфинов-касаток.

Очищению водоемов способствует очистка сточных вод перед отпуском в водоем и экономия питьевой воды. Примером этого может быть и Москва-река, после прекращения сброса в нее грязных вод она стала чище, в ней появилась рыба. Большую часть гидросферы (96,5%) составляет соленая вода, а остальную часть пресная. Поэтому нужно беречь все источники пресной воды-реки, озера, ледники и подземные источники.

Запомните рекомендации по обеспечению экологической безопасности и пользуйтесь ими в повседневной жизни:

старайтесь не находиться длительное время вблизи источников загрязнения;

избегайте ходить по туннелям, где воздух особенно загрязнен выхлопными газами автомобилей (обычно в туннелях ПДК по угарному газу превышен в 30—50 раз), и не совершайте утренних пробежек вдоль автомагистралей;

не гуляйте по улицам во время тумана, ибо это, может быть, и смог (сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и капель тумана);

не допускайте курения в квартире;

никогда не купайтесь в незнакомом водоеме, а тем более не пейте из него воду — вполне возможно, что туда поступают промышленные стоки;

пользуйтесь специальными фильтрами для очистки воды, пейте только кипяченую воду;

все фрукты и овощи перед едой тщательно мойте;

Неправильное использование компьютера может нанести вред

не ешьте продукты с просроченными сроками хранения;

не собирайте грибы, ягоды, растущие вдоль автомагистралей, около промышленных объектов и свалок;

не включайте на полную громкость радиоприемник, телевизор или магнитофон — это вредно и вам самим и мешает соседям, особенно поздним вечером;

отдыхайте в тишине, что позволит сохранить слух;

делайте периодические передышки от общения с компьютером и телевизором;

не поджигайте свалки мусора — дым и содержащиеся в нем вредные вещества загрязняют воздух, которым вы дышите.

требуйте свободного доступа к информации. Все сведения о производстве промышленных товаров и продуктов питания должны быть доступными. Случаи использования коммерческими компаниями вредных веществ, изготовления ими токсичной продукции или выработки токсичных отходов должны становиться достоянием гласности;

рационально потребляйте витамины. Некоторые из них, являясь антимутагенами, снижают активность мутагенов, другие изменяют влияние мутагенов так, что оно становится неопасным, третьи усиливают имеющуюся в организме систему исправления нарушений в генетическом материале.

Наиболее активными антимутагенами признаны, следующие витамины:

витамин А (ретинол), содержащийся в продуктах животного происхождения: сливочном масле, яичном желтке, печени. Особенно много витамина А в печени некоторых рыб (треска, морской окунь);

витамин Е, которым богаты зеленые части растений, особенно молодые ростки злаков, растительные масла (подсолнечное, хлопковое, кукурузное, арахисовое, соевое, облепиховое);

витамин С (аскорбиновая кислота), содержащийся в значительных количествах в продуктах растительного происхождения (плоды шиповника, капуста, лимоны, апельсины, хрен, фрукты, ягоды).

Информация c www.krasgmu.clan.su www.KRASGMU.NET
"Научно-популярный сборник «Экология»"

Научно-популярный сборник «Экология»

В формате MS WORD

В формате PDF