Джерела забруднюючих речовин, їх склад та шляхи поширення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Реферат

На тему: «Джерела забруднюючих речовин, їх склад та шляхи поширення»

Виконав: студент групи ЕКО- 41

Романів Степан

Прийняла: Вронська Н.Ю.

Львів 2016

Зміст

Вступ

1. Джерела антропогенного забруднення довкілля

2. Основні джерела забруднення довкілля

3. Вплив джерел забруднення на стан навколишнього природного середовища та здоров'я населення, поширення забруднюючих речовин

4. Проблеми впливу забруднюючих речовин

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Забруднюючі речовини - це речовини, які чинять негативну дію на навколишнє середовище або безпосередньо, або після хімічних змін в атмосфері, або в поєднанні з іншими забруднюючими речовинами та впливами.

Атмосферне повітря є основним середовищем існування біосфери, в тому числі людини. В результаті розвитку цивілізації утворене протягом еволюції Землі постійне співвідношення між головними компонентами повітря істотно не змінилося. Основні гази атмосфери (азот, кисень, аргон) по суті прозорі для довгохвильової та короткохвильової радіації та розсіюють її. На екологію істотно впливають газові домішки, які за походженням можуть бути природними і антропогенними. До їх природних джерел відносяться вітрова ерозія, винесення солей з поверхні морів і океанів, вулканічні та біологічні процеси, надходження з космосу.

Рис. 1. Приклади забруднень

1. Джерела антропогенного забруднення довкілля

З появою людини на планеті Земля велику роль у глобальній екосистемі стали відігравати взаємовідносини суспільства і природи. Особливо швидко посилюється вплив суспільства на природу у зв'язку з розвитком машинного виробництва.

Завдяки цьому масштаби впливу суспільства на природу поширюються так швидко, що людство поступово перетворюється у потужну геологічну силу, яка впливає на природні процеси. На всі кругообіги, що здійснюються у природі, людина прямо чи опосередковано має вплив. Під впливом антропогенних факторів відбуваються зміни у природі.

Завойовуючи природу, людство значною мірою підірвало природні умови власної життєдіяльності.

Достатньо навести деякі цифри і факти. Відомо, що за останні 100 років людство більше ніж у тисячу разів збільшило чисельність енергетичних ресурсів; за останні 35 років відбулося зростання більше ніж у 2 рази обсягів індустріальної і сільськогосподарської продукції. Загальний обсяг товарів і послуг у розвинутих країнах через кожні 15 років зростає у 2 рази. Звідси відповідно збільшується і кількість відходів господарської діяльності, які забруднюють атмосферу, водойми, ґрунт.

Взявши у природи 100 одиниць речовини, людство використовує 3 - 4, а 96 одиниць потрапляє у відходи. У розрахунку на кожного мешканця індустріально розвинутих країн, щорічно добувається близько 30 тонн природних ресурсів, з них лише 1 - 1,5% набирає форми продукту, що споживається, а решта потрапляє у відходи.

Внаслідок спалювання палива частка вуглекислого газу в атмосфері збільшилася за останні 30 років на 25 - 30 %. За передбаченням футурологів, це може призвести на початку XXI століття до підвищення середньої температури на 1,5 - 2 °С і зростання площі пустель.

Щорічно світова промисловість скидає в річки понад 160 куб. м шкідливих стоків, щорічно в ґрунти людством вноситься 500 млн тонн мінеральних добрив і близько 4 млн тонн пестицидів, більша частина яких осідає в ґрунтах та виноситься поверхневими водами в річки, озера, моря та океани, в дуже значних кількостях накопичується в штучних водосховищах, які живлять водою промислові центри.

Пестициди (включаючи гербіциди, інсектициди та фунгіциди) -- хімічні речовини, що використовуються для знищення бур'янів, грибків, бактерій, різноманітних комах та тварин. Більшість пестицидів є синтетичними хімікатами, що мають токсичні властивості. Головна їхня властивість і роль -- знищувати різні форми життя. Всі пестициди є небезпечними.

На всіх стадіях виробництва, транспортування, зберігання та утилізації пестициди забруднюють навколишнє середовище. Вони проникають у водойми, де накопичуються у рибі та в інших водних організмах. Річки та дощі переносять пестициди в інші регіони, де вони отруюють ґрунти, джерела питної води, моря, вбивають рослин і тварин. Людина завершує цикл отруєння, страждаючи від своїх невиважених дій. Зараз на Землі не залишилося куточка, не забрудненого пестицидами. Рівень забруднення 65 % сільськогосподарських угідь країн Західної Європи перевищив допустимі норми.

Птахи, ссавці, риби та корисні комахи гинуть під час застосування пестицидів на полях, особливо при їх внесенні за допомогою авіації.

На сьогодні в Україні накопичено 11 тис. тонн застарілих пестицидів. Проблема їхньої утилізації не вирішена. Багато сховищ, де вони зберігаються, знаходяться в незадовільному стані.

У світі близько 25 млн сільськогосподарських робітників щороку отруюються пестицидами. Безпосередній вплив їх на людину полягає в ураженні та зміні функцій печінки, захворюваннях центральної нервової, серцево-судинної та дихальної систем. Пестициди негативно впливають на репродуктивну функцію людини.

Дуже уразливі до дії пестицидів діти. Споживаючи продукти із залишками пестицидів та забруднену питну воду, дитячий організм реагує структурними змінами систем та окремих органів. Накопичення пестицидів в організмі призводить до появи різноманітних захворювань, включаючи онкологічні.

Ефект спільної дії пестицидів та радіонуклідів наукою вивчений недостатньо. Для умов України, територія якої сильно забруднена внаслідок Чорнобильської катастрофи, цей фактор має особливе значення. Отруйні речовини потрапляють у навколишнє середовище. У різних областях України виявлено значне забруднення пестицидами ґрунтів. Навіть після припинення їх застосування проблема не вирішується. Ці отрути можуть зберігатися в навколишньому середовищі десятки років, продовжуючи свою згубну дію на всі ланки екосистеми.

Вся планета нині страждає від антропогенного тиску, він виявляється через забруднення навколишнього природного середовища, виснаження природних ресурсів і деградацію екосистем, ґрунтів, хижацьке винищення лісів. антропогенний забруднення природний урбанізація

До основних антропогенних забруднювачів довкілля, крім шкідливих речовин, що викидаються промисловими підприємствами, пестицидів і мінеральних добрив, що застосовуються в сільському господарстві, забруднень усіх видів транспорту, належать також транспортні та виробничі шуми, іонізуюче випромінювання, вібрації, світлові та теплові впливи, які детальніше будуть розглянуті далі.

2. Основні джерела забруднення довкілля

Існує надзвичайно велика різноманітність джерел забруднення внаслідок діяльності людини.

Основними джерелами антропогенного забруднення навколишнього природного середовища є:

- паливно-енергетичний комплекс;

- промислові підприємства (металургія, видобувна, хімічна нафтопереробна, цементна, целюлозно-паперова промисловості тощо);

- агропромисловий комплекс і тваринницькі ферми;

- транспортні засоби;

- військовий комплекс;

- гірнича промисловість;

- хімічне та механічне забруднення Космосу;

- урбанізація, розвиток міст;

- тютюновий дим;

- вплив магнітних іонізаційних та електричних полів, шумове та вібраційне забруднення.

3. Вплив джерел забруднення на стан навколишнього природного середовища та здоров'я населення, поширення забруднюючих речовин

ТЕС. Виробництво електроенергії на ТЕС супроводжується виділенням: великої кількості тепла; СО₂ (парниковий ефект); оксидів S, N, що сполучаючись з водою, утворюють відповідно H₂SO₄, HNO₃ (кислотні опади). Особливо небезпечним для людства є: частки неспаленого палива, що містять речовини, здатні викликати рак (канцерогени), невеликі сільські та районні котельні, у яких відсутні фільтри тощо.

АЕС. Паливно-енергетичний цикл АЕС передбачає добування уранової руди і вилучення з неї урану, переробку сировини на ядерне паливо (збагачення урану), використання палива в ядерних реакторах, транспортування, обробку і захоронення радіоактивних відходів. Отже, забруднення середовища починається вже з видобутку самої руди, поряд з якою видобувають слаборадіоактивний щебінь та пісок. Саме вони є чинниками раку легенів. Кількість радіоактивних відходів зростає на стадії збагачення уранової руди (твели), що є дуже високорадіоактивною. Існує також проблема зберігання і перевезення відпрацьованих твелів. Радіоактивні матеріали мають особливість надавати радіоактивності всьому тому, що стикається з ними, а це - і машини, і контейнера, і механізми, навіть одяг робітників, що обслуговують усі процеси. Ось і виникає ще одна проблема - захоронення усього цього, бо воно є і буде небезпечним для людства ще багато років. Небезпечними є і самі АЕС, які після 25-30 років роботи треба консервувати на деякий час. Радіацією уражується все: земля, житло, транспортні засоби, речі тощо. У результаті аварій, хоч і не значних, на атомних електростанціях в атмосферу викидається значна кількість радіоактивних речовин, а потім у сукупності з дощем потрапляють на землю, воду, підземні річки, фітоценоз, через який отримує частину радіоактивності і зооценоз - звідси, біосфера в цілому. Особливо небезпечними для організмів є радіонукліди ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs. Щодо здоров'я людей, то найбільш швидко передається радіоактивне забруднення через відповідні продукти харчування: наприклад, ґрунти - рослини - тварини - молоко (м'ясо). Отже, ядерна енергетика наносить згубний процес біосфері; змінюється склад хімічних речовин та накопичуються у навколишньому природному середовищі дуже небезпечні види опромінення.

ГЕС. Гідроелектростанції, поряд з ТЕС і АЕС, зовсім не забруднюють повітря шкідливими викидами, але це не свідчить, на жаль, про їх позитивний вплив на навколишнє середовище. Справа в тому, що території, які належать цим станціям, підпорядковані - є затопленими. Загалом, це рівнини, які, в свою чергу, могли бути корисними в агропромисловому плані. У місцевостях, що прилягають до водосховищ, має місце зміна рівня ґрунтових вод, заболоченість територій і виведення з дії значних площ сільськогосподарських земель. Впливають ГЕС і на мешканців річок, особливо на планктон та мальків.

Рис. 2. Одні з найбільших в світі гідроелектростанцій Ітайпу (кордоні між Бразилією і Парагваєм) та Три ущелини (Китай)

Промисловість. Головними забруднювачами промислових підприємств є: чорна і кольорова металургія, хімічна промисловість, цементні заводи та підприємства, що спалюють паливо тощо. Для підприємств чорної металургії також властиві викиди в атмосферу різних шкідливих речовин (пилу, сірчистого ангідриду, оксидів карбону, силіцію, мангану, фосфору, сполук арсену, свинцю, парів ртуті, рідкісних металів, ціанідної кислоти та оксидів Fе, які у вигляді диму потрапляють у повітря - «лисячі хвости»). Хімічна промисловість, у свою чергу, характеризується великою кількістю викидів шкідливих речовин. Але, порівняно з металургією, хімічна промисловість надає менше викидів.

Основні - це СО₂, оксиди нітрогену, SО₃, NH₃, пил від неорганічних виробництв, сульфідна кислота, органічні речовини, СS₂, сполуки хлору, флуору тощо. Заводи з виробництва целюлози, очищення нафти відрізняються викидами в атмосферу гидкопахучих газових відходів. Характерним є й те, що всі ці забруднювачі повітряного басейну під час хімічних реакцій можуть створювати великі концентрації високотоксичних речовин. Викиди на нафтопереробних заводах відбуваються в основному за рахунок недостатньої герметичності обладнання. До числа небезпечних речовин антропогенного походження відносять також хімічні речовини по боротьбі з шкідливими організмами - пестициди.

Особливо токсичні фосфорорганічні сполуки, які при фотолізі в атмосфері утворюють продукти ще більш токсичні, ніж вихідні сполуки. До джерел забруднення повітря також відносять і виробництво цементу та будматеріалів. Основними технологічними процесами цих виробництв є процеси подрібнення і термічна обробка шихт, напівфабрикатів та продуктів у потоках гарячих газів, що пов'язано з викидами пилу в атмосферне повітря.

Агропромисловий комплекс та тваринницькі ферми. Джерелом забруднення атмосфери в сільських населених пунктах є тваринницькі ферми (птахові), промислові комплекси з виробництва м'яса, пестициди, що використовуються у сільському господарстві тощо. У районі розміщення приміщень для утримання худоби та птиці в атмосферу можуть проникнути та розповсюдитися на значні відстані аміак, сірковуглець та інші дурнопахучі гази. До джерел забруднення пестицидами відносять сховища, протравку зерна, а також поля, на які, в тому числі, наносять пестициди та мінеральні добрива, а також льоноочисні заводи.

Транспортні засоби. Сучасний транспорт не лише суттєво забруднює усі природні компоненти, а й споживає у величезних кількостях кисень атмосфери. Один потужний літак, наприклад, за годину польоту спалює кілька десятків тонн кисню. Автомобільний транспорт, який ще й досі застосовує двигуни внутрішнього згорання, забруднює своїми вихлопами повітря. Саме завдяки автомобілям забруднюється на 70-80 % повітряний басейн у містах. На відстані 100-200 метрів обабіч шосейних доріг ґрунти і рослинність забруднені шкідливими хімічними речовинами понад усі допустимі норми. Потужними забруднювачами атмосферного повітря є тепловози, літаки та гвинтокрили. Водний транспорт, у свою чергу, є серйозним джерелом забруднення поверхневих вод, у які надходять горючі рідкі матеріали, мастила, побутові відходи тощо.

Викидні автомобільні гази містять понад 220 токсичних речовин (СО, СО₂, оксиди нітрогену, ацетат свинцю, альдегіди, кетони, вуглеводні, сажу, сірчистий ангідрид тощо). При малих швидкостях руху, коротких відстанях пробігу, численних гальмуваннях і розбігах, зупинках кількість шкідливих викидів збільшується. У викидах бензинових двигунів переважають оксиди С, N, вуглеводні, та у дизельних двигунах - оксиди нітрогену, сажа. Вживання зрідженого газу, як джерела автопалива, істотно знижує токсичність таких газів.

Військовий комплекс. Виникнення тоталітарних режимів і зумовлене цим різке зростання політичного та ідеологічного протистояння у світі викликало у XX столітті нестримну гонку озброєнь, що супроводжувалося виготовленням у непомірних масштабах знарядь масового знищення. Уже сама військова індустрія стала надпотужним джерелом забруднення і руйнування біосфери нашої планети. Величезні шкідливі відходи підприємств військово-промислового комплексу, відчуження значних територій під військові об'єкти, бази та полігони, масштабні руйнування навколишнього природного середовища під час військових дій - ось неповний перелік негативного військового впливу на природу у мирний час.

Під час воєн руйнівний вплив зростає у сотні, тисячі разів. Яскравим прикладом є ірансько-кувейтська війна, під час якої було висаджено у повітря нафтові термінали і підпалено нафтові свердловини, що призвело до екологічної катастрофи не лише регіонального, а й глобального масштабу. Необхідно пам'ятати, що ще й досі у світі існує загроза ракетно-ядерної війни, яка здатна знищити не тільки нашу цивілізацію, все що досягнуло людство, а і взагалі все живе на Землі.

Гірничодобувна промисловість. Розвиток промисловості та її енергетичної складової вимагає постійного забезпечення мінеральною сировиною. Це викликало необхідність у збільшенні масштабів видобутку корисних копалин, зокрема горючих - нафти, вугілля, газу. При видобуванні та перероблюванні мінеральної сировини відбувається інтенсивне забруднення поверхневих та підземних вод, ґрунтів і атмосферного повітря. При цьому часто повністю руйнуються природні екосистеми на значних територіях та акваторіях. Кар'єри механічно знищують цілі природно-територіальні комплекси. З природного кругообігу вилучаються величезні площі родючих земель під промислові об'єкти, гідровідстійники, відвали та терикони, які є небезпечними забрудниками різних природних компонентів.

Хімічне та механічне забруднення Космосу. Кожний запуск космічної ракети супроводжується не тільки потужним викидом в атмосферу відпрацьованих газів, а й підвищенням температури уздовж траси польоту, порушенням структури атмосфери, її складу, щільності. Чим вище залітає ракетний корабель, тим сильніше він впливає на навколишній простір, який на висотах сотень кілометрів є дуже розрідженим. Викиди ракет - це вода, оксиди нітрогену, сполуки хлору, інертні гази, вуглеводні. Ці викиди змінюють склад малих атмосферних компонентів на великих висотах, у межах іоносфери (змінюють її структуру, склад і особливості, зривають роботу радіостанцій).

Великий вплив мають і маневри супутників. Викиди космічної апаратури - це оксиди нітрогену, сульфуру, водяна пара, лужні метали. У Космос було запущено тисячі штучних супутників Землі, більшість з яких вже давно не працюють, але і досі продовжують рухатися навколо Землі. Також навколо Землі рухаються тисячі ракет-носіїв і безліч уламків ракетоносіїв, штучних супутників і продуктів їх діяльності. Створилась цілком реальна загроза згубних зіткнень з цим космічним мотлохом нових надзвичайно дорогих космічних апаратів, у тому числі пілотованих. Більшість цих забруднень викидали космічні апарати колишнього СРСР, оскільки вони виходили з ладу швидше за американські чи європейські. США вже змушені були організувати спеціальну службу контролю руху цього космічного бруду, щоб уникнути зіткнень своїх космічних апаратів з ним. Іноді деяким пілотованим кораблям приходилося змінювати орбіту терміново, щоб уникнути зіткнення з великими техногенними тілами, а це може призвести до великих непередбачуваних наслідків.

Рис. 3. Уламки космічних станцій на орбіті. Багато уламків невеликі, проте через гігантську швидкість руху - понад 28 тисячі км/год - навіть фрагменти розміром близько 1 см в поперечнику можуть становити загрозу

Урбанізація, розвиток міст і проблема відходів. Специфічною рисою сучасної цивілізації став процес концентрації та населення у великих містах. Починаючи з 1950 р., процес урбанізації різко активізувався. Кількість людей, що живуть у містах, збільшилась майже у 3 рази. Очікують, що у майбутньому міське населення сягне 90 %, а сільське - 10 %. Наслідком урбанізації є виникнення гігантських житлових і промислових районів з населенням у мільйони і десятки мільйонів людей. Якщо до 1800 р. містом-мільйонером людей був лише Лондон, а на тепер - 100 і більше (у тому числі кілька мегаполісів з населенням понад 10 мільйонів осіб - Мехіко, Токіо, Сан-Паулу, Нью-Йорк, Шанхай, Москва тощо). Іноді щільність населення на планеті сягає астрономічних цифр - понад 150 тис. осіб/км², що створює нестерпні умови для існування людей, викликає масові фізичні та психічні захворювання (наприклад, райони Делі, Калькутта). Міське середовище виявляє комплексну шкідливу дію на здоров'я населення внаслідок забруднення атмосферного повітря, дефіциту сонячного проміння, води, а також стресових факторів, зумовлених напруженим ритмом життя, скупченістю населення, недостатністю зелених насаджень.

Атмосферне повітря населених пунктів постійно забруднюється і за всіма параметрами докорінно відрізняється від повноцінного природного повітря, яке є чистим і стимулює процеси. Найбільш поширеною шкідливою домішкою повітря є монооксид карбону СО. Завдяки вдиханню його наступає швидка втомлюваність, головний біль, запаморочення, порушення сну, роботи серця, ослаблення пам'яті тощо. Оксид С створює з гемоглобіном крові стійку сполуку - карбоксигемоглобін, що блокує транспорт кисню в організм. З тих елементів, що є забрудниками повітря, виникненню раку легенів, крім бензапірену, сприяють молібден, арсен, цинк, ванадій, кадмій. У містах швидко зростає кількість захворювань на кон'юнктивіт, екзему, фарингіт, ларингіт внаслідок забруднення атмосфери СО, СО₂, оксидами N, NН₃, вуглеводнями, SО₂, SО₃, НСОН, аерозолями Н₂SO₄, фторидами, поверхнево-активними речовинами тощо, що викликають отруєння, а крім того, знижують імунобіологічні властивості організму. Захворюваність на пневмонію, інфаркт міокарда, алергічні хвороби, бронхіальну астму також пов'язані із забрудненням повітря.

У комплексі проблем сучасного міста велике значення має проблема шуму, а також цілий ряд пов'язаних з ним захворювань та спектрів дій: швидка втомлюваність, роздратованість, послаблення уваги, зниження працездатності, слуху, сповільнення психічних реакцій - нарешті неврозу, ішемії, гіпертонії, гастриту, виразку шлунка, хвороби залоз внутрішньої секреції тощо. Вплив вібрацій та електромагнітних полів радіочастотного діапазону призводить до виникнення захворювань неспецифічного характеру. Нові джерела енергії, небачені обсяги промислового виробництва, зокрема, сталеварного, коксового, хімічного, автотранспорт, теплоелектроцентралі викидають у повітря і водойми відходи, які вже не спроможні переробити природні саморегульовані екосистеми.

Існує ще одна глобальна проблема: місто поглинає колосальну кількість органічної маси, знятої з ґрунту, яка не повертається до нього у вигляді екскрементів, а спалюється на звалищах, нагромаджується у вигляді сміттєвих гір, зливається каналізаційними водами або піднімається в атмосферу. Чимало шкоди міській екосистемі завдає спалювання листя. У природі міста порушується основний геохімічний цикл - повернення поживних елементів у ґрунт, звідки вони мали б поглинатися фітоценозом. У результаті постійного руйнування верхній шар землі (гумус) порушується, а разом з ним і структура ґрунтового покриву. Найгірше ґрунт справляється з твердими і токсичними відходами. Внаслідок промислових викидів у ньому нагромаджується надмірна кількість хімічних сполук, що згубно діють на організми тварин і людей. Це зокрема: Нg, Аs, Си, Рb, Р, Мn тощо. Довкола промислових підприємств нерідко утворюються зони, що містять ґрунти сильно забруднені подібними елементами. У ґрунт потрапляють і канцерогенні речовини: сажа, продукти спалювання, нафтопродукти.

Забруднення повітря тютюновим димом. Ученими підраховано, що людина, яка курить цигарки, вдихає повітря, яке у сотні тисяч разів перевищує ГДК шкідливих речовин. Вдихати тютюновий дим у декілька разів шкідливіше, ніж вихлопні гази автомобіля безпосередньо з вихлопної труби. У тютюновому димі, крім слабкого наркотику (нікотину), міститься близько 200 особливо отруйних речовин - чадний газ, бензпірен (сильний канцероген, що спричиняє рак) і багато інших.

Рис. 4. Компоненти тютюнового диму і хвороби, які вони викликають

Протягом останніх років тютюн став на багато отруйнішим, ніж у ХІХ ст., через те, що тютюнові листки характеризуються надзвичайною гігроскопічністю і активно поглинають з повітря шкідливі домішки, аерозолі, кількість яких дедалі збільшується.

Шумове та вібраційне забруднення навколишнього середовища. До акустичних забрудників довкілля відносять шумові, інфразвукові та вібраційні забруднення. Шум - одна з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища, що виникає внаслідок коливних змін тиску повітря. Пристосуватися до шуму організм людини практично нездатний, тому регулювання і обмеження шумового забруднення навколишнього середовища - важливо і обов'язково. Природний шумовий фон становить 30-60 дБ. До нього в сучасних умовах додаються виробничі і транспортні шуми, рівень яких сягає більше 100 дБ, створюючи акустичні перенавантаження. Звуки з частотою, вищою за 20 000 Гц, називають ультразвуками. Вони не сприймаються людиною як звуки, але мають негативний вплив на стан здоров'я людини. Хвилі з частотою 20 Гц організм людини сприймає як вібрацію. Джерелами вібрації необхідно вважати різні промислові та транспортні машини (мотори, станки, вентилятори, насоси тощо).

Магнітні іонізаційні та електричні поля. Електромагнітні забруднення проявляються в основному в атмосфері. Відомо, що навколо провідника із струмом виникають одночасно електричне та магнітне поле. При змінному струмі ці поля пов'язані і розглядаються як єдине електромагнітне поле. У промисловості широкого розповсюдження набули електричні поля високої частоти. Електромагнітне поле високих та надвисоких частот має властивість розповсюджуватись у просторі з швидкістю, що приблизно дорівнює швидкості світла. Джерелами електромагнітного забруднення навколишнього простору є генератори струму високих (3*10⁴ - 3*10⁶ Гц), ультрависоких (3*10⁶ -3*10¹¹ Гц) та надвисоких (3*10⁸ - 3 10¹¹ Гц) частот, високочастотні установки нагрівання матеріалів, установки радіо і телевізійних центрів зв'язку.

Крім того, електромагнітне поле має здатність викривлюватися (деформуватися) у просторі під дією металевих предметів інших установок та споруд (особливо в умовах населених пунктів). Електромагнітне поле, особливо надвисоких частот, має негативний вплив на організм людини та роботу інших систем. Так, при наявності зовнішніх електромагнітних полів можуть утворюватися наведення в освітлювальній мережі, системах зв'язку, металевих предметах, батареях центрального опалення.

4. Проблеми впливу забруднюючих речовин

Інтенсивне забруднення атмосфери внаслідок антропогенної діяльності призвело до глобальних екологічних криз, пов'язаних з потеплінням планети, появою кислотних дощів та руйнуванням озонового шару. Крім того, до глобальних екологічних проблем відносять: забруднення вод Світового океану, проблему побутових та промислових відходів, ресурсозбереження або раціонального природокористування.

Парниковий ефект (глобальне потепління). Потепління планети відбувається в основному внаслідок забруднення атмосфери парниковими газами - переважно оксидами карбону і меншою мірою метаном СН₄, оксидами нітрогену, водяною парою Н₂О, фторхлорметанами - фреонами (СFCl₃, СF₂Сl₂ та ін.) тощо. У земній атмосфері оксид карбону (IV) та деякі інші гази діють подібно до скла в парнику: вони пропускають сонячне світло, але затримують теплоту розігрітої сонцем поверхні Землі, що зумовлює розігрівання поверхні планети. Це явище дістало назву «парникового ефекту». Загальний вміст «парникових» газів в атмосфері становить (частини на мільйон тонн): вуглекислого газу - 355; метану - 1,75; оксидів нітрогену - 0,31; фторхлорвуглеців - 0,001. Річне зростання концентрації цих газів в атмосферному повітрі становить (у відсотках): оксиду карбону (IV) - 0,5, оксидів нітрогену - 1,0, метану - 0,7, фторхлорвуглеців - 0,3. За останні 50 років кількість викидів оксиду карбону (IV) збільшилася на 38 %. Збільшення вмісту вуглекислого газу в атмосфері спричинює також інтенсивне вирубування лісів.

Вважають, що в другій половині XX ст. температура Землі збільшувалася за кожні 10 років на 0,3°С. За даними підрахунків ООН, до 2100 р. температура збільшиться на 3°С. Це може призвести до танення льодовиків Антарктики та Арктики, що зумовить підняття рівня вод Світового океану на 2-3 метри і затоплення багатьох прибережних районів. Можуть зникнути під водою густонаселені міста і навіть цілі країни. Найстрашніші наслідки - це вирування патогенних мікроорганізмів. Як бачимо, щороку збільшується кількість нових вірусів, бактерій, на боротьбу з якими витрачається велика кількість коштів і це призводить до великих збитків (як, наприклад, пташиний грип).

Рис. 5. Схема парникового ефекту

Потепління спричинить істотну зміну клімату майже на всій планеті, що може мати негативні і навіть катастрофічні наслідки. Основні кліматичні зони змістяться на північ на 400 км. Настане потепління в зонах тундри, збільшиться посушливість у середніх широтах, де розвинене зернове землеробство (деякі штати США, Україна, Кубань, чорноземні зони Росії). Клімат тут стане напівпустельним, що призведе до значного зниження врожаїв. Це потребуватиме змін в агротехніці та реорганізації сільського господарства, що за підрахунками японського вченого Д.Утідзіми, підвищить собівартість сільськогосподарської продукції на 10-20 %.

Збитки, заподіяні майбутнім потеплінням клімату, оцінюють приблизно в 10¹³ доларів. Людство не має таких коштів. А тому з метою запобігання впливу «парникових» газів на всесвітній конференції ООН у Токіо в 1998 р. було прийняте рішення про квотування викидів «парникових» газів. Це має на меті обмежити зростання викиду їх в атмосферу.

Кислотні опади. Оксиди сульфуру і нітрогену, що потрапили в атмосферу, окиснюються і сполучаючись з атмосферною вологою, утворюють туманоподібні краплини сульфатної та нітратної кислот. Переносячись вітрами на значні відстані, вони згодом випадають у вигляді дощів (снігу, туманів, граду), що мають кислу реакцію. Кислотними називають опади, якщо значення їх рН становить менш ніж 7,0. Кислотні дощі мають значення рН частіше в межах 4,1-2,1, а в деяких випадках навіть менше як 2,1. Спостереження свідчать, що ще 100-110 років тому дощова вода мала рН = 7,0, тобто осади були нейтральними. Вперше кислотні дощі зареєстровані в Англії в 1972 р., вони були наслідком потрапляння в атмосферу оксидів сульфуру і нітрогену. Поступово індустріалізація охоплювала все більше країн, а надходження оксидів сульфуру і нітрогену безперервно збільшувалось. Тому кислотні опади випадають всюди. У Західній Європі кислотність дощів у 1990 р. знизилася на 0,2 одиниці рН порівняно з 1989 р. В Україні кислотні дощі часто випадають у Сумській, Черкаській та Рівненській областях, де в повітря викидається значна кількість оксидів сульфуру і нітрогену. Україна забруднена також за рахунок транскордонного перенесення цих оксидів з країн Західної Європи.

Під впливом кислотних опадів відбувається закиснення водойм і ґрунтів, вимивання з ґрунту калію, магнію і кальцію та зменшення врожайності сільськогосподарських культур на 3-8 %, деградація флори і фауни. У закиснених водоймах гине риба і численні види комах. Внаслідок випадання кислотних дощів гинуть ліси, особливо букові, тисові та кедрові. Загибель лісів зумовлює гірські зсуви та селі. Кислотні опади прискорюють руйнування житлових будинків та архітектурних пам'яток, оздоблених мармуром і вапняком. Кислотний сніг завдає ще більшої шкоди, ніж дощ, оскільки він може накопичуватись упродовж тривалого часу, що призводить до значного закиснення ґрунту під час танення снігу навесні. Кислотність талої води в десятки разів вища від кислотності дощової.

Рис. 6. Утворення кислотних опадів

У багатьох країнах кислотні дощі завдають значних збитків. Так у Швейцарії від кислотних дощів гине третина лісів, у Великій Британії висихають 69 % букових і тисових лісів. Від кислотних опадів особливо потерпають закриті водойми - озера й ставки. У Швеції в 4 тис. озер риба повністю зникла. В Україні за останні 45 років площа кислих ґрунтів зросла на 35-38 %. Кислі ґрунти потребують вапнування, що підвищує відповідно собівартість сільськогосподарської продукції.

Руйнування озонового шару. Розміщений в атмосфері на висоті 20-35 км озоновий шар є природним захисним бар'єром від проникнення на поверхню Землі жорсткого ультрафіолетового випромінювання Сонця з довжиною хвилі 325-400 нм. Цей шар має відносно невелику товщину, але надійно захищає живу речовину біосфери від згубного впливу такої радіації. Якби не існувало озонового шару, то життя на суходолі Землі було б неможливим, як це було на початку його зародження.

Як уперше помітили метеорологи США (М. Моліна і Ш. Роуленд), останнім часом озоновий шар атмосфери зазнає руйнування. Цей небажаний і небезпечний процес інтенсивно відбувається під дією деяких хімічних речовин: хлор- і бромпохідних вуглецю (фреони), тетрахлориду карбону, метилхлороформу та ін. - в цілому завдяки галогенорганічним речовинам. Особливо небезпечними є фреони (CFCl₃ - фреон 11, С₂FCl - фреон 12, СF₂С1Вг - галон 1211), які широко застосовують у техніці й побуті як холодоагенти, розпорошувачі в аерозольних упаковках тощо. Світове виробництво фреонів на початку 90-х років XX ст. перевищило 1,4 млн т за рік. Під дією ультрафіолетового випромінювання фреони розкладаються з виділенням атомарного хлору, який є ефективним каталізатором розщеплення озону на кисень. Так, один атом хлору призводить до розкладання 100 тис. молекул озону. Руйнування озонового шару спричинюють також космічна і ракетна техніка та сучасні надзвукові літаки. Викиди продуктів згоряння палива з їх двигунів розкладають озон до кисню та інших сполук.

Внаслідок руйнування озонового шару концентрація озону почала зменшуватися, а в деяких місцях, зокрема над Антарктидою, в ньому часто виникає «пульсивна дірка». Вміст озону в ній менший від звичайного на 40-50 %. Ця «дірка» чітко виявляється із серпня по жовтень (антарктична весна), а нині вона не затягується і влітку та має надзвичайно велику площу, що дорівнює площі Антарктиди. Внаслідок цього в країнах південної півкулі Землі спостерігається підвищений ультрафіолетовий фон. Це спричинює збільшення кількості захворювань людей на рак шкіри та катаракту. «Озонову дірку» виявлено і в північній півкулі над Антарктикою (Шпіцберген). За оцінками НАСА (США), з 1978 по 1990 рік кількість озону в озоновому шарі зменшилася на 45 %. Цей процес зменшення концентрації озону невпинно триває. Так, за спостереженнями з канадського супутника «Німбус 7», за період з 1980 по 1991 рік швидкість руйнування озону становила 0,224 % за рік. Як показали супутникові спостереження, за останні 25 років ультрафіолетове випромінювання на поверхні Землі зросло більше ніж на 11 %, а в районах Антарктиди - більше ніж на 40 %. Це призводить до зниження імунітету та збільшення частоти інфекційних захворювань людей і тварин. Як стверджує «Грінпіс», зменшення товщини озонового шару на 10 % призводить до збільшення захворювань на рак шкіри відповідно у 300 тис. людей.

Рис. 7. Схема руйнування озонового шару

З метою запобігання подальшому руйнуванню озонового шару атмосфери уряди багатьох країн підписали в 1985 р. у Відні (Австрія) Конвенцію про охорону атмосферного озону і скорочення виробництва фреонів та інших речовин, що руйнують озон.

Ядерна зима. Надзвичайно небезпечними є забруднення атмосфери радіонуклідами, яке трапляється під час аварій на атомних електростанціях та інших ядерних об'єктах і випробувань ядерної зброї. Особливо небезпечною, навіть катастрофічною була б ядерна війна, яка призвела б до загибелі не тільки людства, а й усього живого на Землі. Розрахунки, виконані на електронно-обчислювальних машинах американськими і російськими вченими, свідчать, що в разі ядерного конфлікту з використанням ядерних зарядів потужністю 1 000 Мт тротилу, незалежно від місця вибуху, виникнуть величезні пожежі, які спричинять потепління на 1°С. Це супроводжуватиметься буревіями і призведе до значних руйнувань будівель та рослинного покриву. Радіонукліди потоками повітря швидко поширяться по всій земній кулі. Внаслідок пожеж і руйнування нафтових і газових свердловин в атмосферу виділиться багато «парникових» газів (оксидів карбону, метану та ін.), значна кількість пилу і сажі. Це призведе до підвищення температури ще на 4-5°С, танення льодовиків та підвищення рівня води в Світовому океані, в результаті чого будуть затоплені величезні території суходолу.

Надходження в стратосферу значної кількості оксидів нітрогену спричинить істотне (на 40-60 %) руйнування озонового шару. Це значно збільшить ультрафіолетове опромінення Землі. У повітря здійметься понад 5 млрд т дрібнодисперсних часточок пилу і попелу. По земній поверхні прокотяться вогняні смерчі. Пил, попіл і сажа чорною хмарою затягнуть усе небо над землею, прозорість атмосфери зменшиться у 200 разів. Настане ядерна ніч, що призведе до повної загибелі рослинного покриву біосфери. При цьому відбудеться нагрівання тропосфери й охолодження приземного шару повітря на 15-30°С упродовж першого місяця конфлікту. Локальні зниження температури сягатимуть 40...-50°С. Настане ядерна зима, що триватиме кілька місяців. Після осідання пилу і сажі атмосфера прогріється на 20-30°С вище від норми, що спричинить повені на великих площах і селі в гірських районах, які супроводжуватимуться буревіями та снігопадами, масовою загибеллю рослин, тварин і людей. Поширяться епідемії хвороб. Таким чином, локальні конфлікти можуть спричинити загибель людства, а можливо, і всього життя на Землі.

Забруднення вод Світового океану. Відомо, що вода є найважливішим компонентом біосфери, без якого неможливе існування живих організмів та розвиток жодної з галузей народного господарства. 95 % усіх життєво важливих процесів відбувається за безпосередньої участі або за наявності води. Тому, досягнення екологічної рівноваги у процесі водокористування за умови обмеженості ресурсів і необхідності збереження високої якості водних екосистем є найважливішим завданням сьогодення.

Інтенсивний розвиток промисловості, комунального та сільського господарства призвели до значного зростання використання чистої питної і технічної води, а також до збільшення кількості забруднених домішками відпрацьованих стічних вод, скид яких погіршує стан навколишнього середовища.

Сьогодні вода в природних гідроекосистемах вже не встигає самоочищатись, як це було 50-100 років тому. Це призвело до надмірного забруднення природних водойм, річок і озер, воду яких без попереднього очищення використовувати не можливо. Багато річок - основних джерел прісної води - фактично перетворилися на стічні канави, а деякі водойми - у відстійники. У зв'язку з цим дефіцит прісної і якісної питної води поступово збільшується.

У промисловості найбільшими чинниками погіршення якості водойм є скиди стічних вод. Внаслідок проведення робіт щодо захисту водних об'єктів від забруднення і раціонального водокористування у народному господарстві урядами багатьох країн впродовж останніх років створено і освоєно нові високоефективні технологічні процеси та очисні споруди, обладнання і реагенти для очищення стічних вод. Це дало змогу скоротити забір води з природних водойм, зменшити об'єм стічних вод і їх вплив на довкілля. За останні десятиліття на підприємствах України побудовано велику кількість очисних споруд, проте використані технології застарілі і малоефективні. Здебільшого проводиться грубе очищення, часто методом нейтралізації, коли один вид забруднень перетворюється на інший, що не усуває повністю проблему забруднення природних водойм промисловими стоками. Проте зробленого на сьогодні недостатньо, тому що забруднення водних об'єктів триває.

Висновок

Внаслідок інтенсивного розвитку промисловості, особливо в індустріальних регіонах, зростає кількість викидів різноманітних відходів у природне довкілля, що спричиняє хронічне його забруднення, пошкодження природних екосистем, погіршення умов життя людей. Цей процес досі не вдається зменшити до прийнятного рівня за надмірно зношеного обладнання застарілих технологій виробництва, нестачі коштів.

Забруднення навколишнього природного середовища поширюється на атмосферу, гідросферу, ґрунт та біосферу. Проте найшвидше техногенні речовини розповсюджуються з атмосферними масами та опадами. Взаємодія атмосферних забруднювачів або полютантів з біотичною та абіотичною складовими природного довкілля ускладнюють діагностику цих впливів на екосистеми. Останнє значно ускладнює моделювання аеротехногенного забруднення довкілля та прогнозування його наслідків для живої та неживої природи. Розсіювання техногенних речовин, що потрапляють у повітря, відбувається за законами динаміки атмосфери.

Фахівцями визнано, що для рослин найбільшу небезпеку складають техногенні сполуки сірки та азоту. Найпоширенішою токсичною речовиною є продукт спалювання викопного палива (нафти, вугілля, газу) - диоксид сірки (SO2). Значний вклад у пошкодження лісів вносять також азотовмісні продукти викидів хімічної промисловості сполуки - NO, NO2.

Поширення забруднюючих атмосферу речовини або аерополютантів у просторі залежить від багатьох чинників, основними з яких є характеристики джерел викидів, фізико-хімічний склад емісій, метеорологічні характеристики району досліджень (горизонтальне та вертикальне переміщення повітря, опади, температурний режим, вологість повітря тощо).

Список використаної літератури

1. «Електроенергетика та охорона навколишнього середовища. Функціонування енергетики в сучасному світі» - Бурячок Т.О., Кудря С.О., Ландау Ю.А.

2. «Екологія. Навчальний посібник. Друге видання, зі змінами та доповненнями» - Н.Л. Авраменко, С.Я. Цимбалюк.

3. http://www.novaecologia.org/voecos-796-1.html

4. http://studbook.com.ua/book_samostjn-roboti-z-kursu-ekologya_845/16_2.3.4.-osnovni-dzherela-zabrudnennya-dovkillya

Размещено на Allbest.ru