Проблеми захисту навколишнього середовища від забруднення

Процеси та джерела  забруднення приземної атмосфери  многочіс ленни і різноманітні. За походженням вони поділяються на антропогенні і природні. Серед антропогенних до найбільш небезпечним процесів належать згорання палива і сміття, ядерні реакції при отриманні атомної енергії, випробуваннях ядерної зброї, металургія та гаряча металообробка, різні хімічні виробництва, у тому числі переробка нафти і газу, вугілля. При процесах згоряння палива найбільш інтенсивне забруднення приземного шару атмосфери відбувається в мегаполісах і великих містах, промислових центрах через поширення у них автотранспортних засобів, ТЕЦ, котелень та інших енергетичних установок, що працюють на вугіллі, мазуті, дизельному паливі, природному газі і бензині. Вклад автотранспорту в загальне забруднення атмосферного повітря сягає тут 40-50%. Потужним і надзвичайно небезпечним фактором забруднення атмосфери є катастрофи на АЕС (Чорнобильська аварія) і випробування ядерної зброї в атмосфері. Це пов'язано як з швидким розносом радіонуклідів на великі відстані, так і з довготривалим характером забруднення території. 

Висока небезпека  хімічних і біохімічних виробництв заклю чає в потенційній можливості аварійних викидів в атмосферу надзвичайно токсичних речовин, а також мікробів і вірусів, які можуть викликати епідемії середовище населення і тварин. В даний час в приземної атмосфері знаходяться багато десятків тисяч забруднюючих речовин антропогенного походження. Через продовження зростання промислового та сільськогосподарського виробництва з'являються нові хімічні сполуки, в тому числі сильно токсичні. Головний природний процес забруднення приземної атмосфери-вулканічна і флюидная активність Землі. Спеціальними дослід ваниями встановлено, що надходження забруднюючих речовин, з глибинними флюїдами в приземний шар атмосфери має місце не тільки в областях сучасної вулканічної і газотермальной діяльності, але і в таких стабільних геологічних структурах, як Російська платформа. Великі виверження вулканів призводять до глобального і довготривалого забруднення атмосфери, про що свідчать літописи і сучасні спостережні дані (виверження вулкана Пінатубо на Філіппінах у 1991 році). Це обумовлено тим, що у високі шари атмосфери миттєво викидаються величезні кількості газів, які на великій висоті підхоплюються що рухаються з високою швидкістю повітряними потоками і швидко розносяться по всій земній кулі, Тривалість забрудненого стану атмосфери після великих вулканічних вивержень досягає декількох років. 

Для атмосфери  характерна надзвичайно висока динамічність, обумовлена ​​як швидким переміщенням повітряних мас в латеральному і  вертикальному напрямках, так і високими швидкостями, розмаїттям що відбуваються в ній фізико-хімічних реакцій. Атмосфера розглядається зараз як величезний хімічний котел, який знаходиться під впливом численних і мінливих антропогенних і природних факторів. Гази та аерозолі, що викидаються в атмосферу, характеризуються високою реакційною здатністю. Пил і сажа, що виникають при згорянні палива, лісових пожежах, сорбують важкі метали і радіонукліди і при осадженні на поверхню можуть забруднити великі території, проникнути в організм людини через органи дихання. Аеродинамічними бар'єрами є великі лісові масиви, а також активні глибинні розломи значної протяжності (Байкальський рифт). Причина цього полягає в тому, що такі розломи контролюють фізичні поля, іонні потоки Землі і служать своєрідна різної перешкодою для переміщення повітряних мас. 

Оцінка і більше прогноз стану приземної атмосфери  є дуже складною проблемою. В даний  час її стан оцінюється головним чином  по нормативному підходу. Величини токсичних  хімічних речовин та інші нормативні показники якості повітря наведені в багатьох довідниках і посібниках. У цьому керівництві для Європи крім токсичності забруднюючих речовин (канцерогенна, мутагенна, алергенна та інші впливи) враховуються їх поширеність і здатність до акумуляції в організмі людини і харчового ланцюга. Стаціонарних постів спостереження за повітряним басейном мало і вони не дозволяють адекватно оцінити його у великих промислово-урбанізованих центрах. До перспективних напрямків оцінки стану приземної атмо сфери великих промислово-урбанізованих території належить багатоканальне дистанційне зондування. Перевага цього методу полягає в здатності швидко, неодноразово і в одному ключі охарактеризувати великі площі. Екологічна практика в Росії і за кордоном показала, що її невдачі пов'язані з неповним урахуванням негативних впливів, невмінням обраний, і оцінити головні чинники та наслідки, низькою ефективністю використання результатів натурних і теоретичних екологічних досліджень при прийнятті рішень, недостатньою розробленістю методів кількісної оцінки наслідків забруднення приземної атмосфери та інших життєзабезпечуючих природних середовищ. 

У всіх розвинених країнах прийняті закони про охорону  атмосферного повітря. Вони періодично переглядаються з урахуванням нових вимог до якості повітря і надходження нових даних про токсичність і поведінці забруднювальних речовин в повітряному басейні. У США зараз обговорюється вже четвертий варіант закону про чисте повітря. Боротьба йде між прихильниками охорони навколишнього середовища і компаніями, економічно не зацікавлені у підвищенні якості повітря. Урядом Російської Федерації розроблено проект закону про охорону атмосферного повітря, який в даний час обговорюється. Поліпшення якості повітря на території Росії має важливе соціально-економічне значення. Це обумовлено багатьма причинами і перш за все неблагополучним станом повітряного басейну мегаполісів, великих міст і промислових центрів, в яких проживає основна частина кваліфікованого і працездатного населення. 

Забруднення водних ресурсів 

Вода - одна з  найбільш важливих життєзабезпечуючих природних середовищ, що утворилися в результаті еволюції Землі. Вона є  складовою частиною біосфери і має  цілу низку аномальних властивостей, що впливають на протікають в екосистемах  фізико-хімічні та біологічні процеси. До таких властивостей відносяться дуже високі і максимальні середу рідин теплоємність, теплота плавлення і теплота випаровування, поверхневий натяг, растворяющая здатність і діелектрична проникність, прозорість. Крім того, для води характерні підвищена міграційна здатність, що має важливе значення для її взаємодії з суміжними природними середовищами. Вищевказані властивості води визначають потенційну возмож ность накопичення в ній дуже вищих кількостей найрізноманітніших забруднюючих речовин, у тому числі патогенних мікроорганізмів. У зв'язку з безперервно зростаючим забрудненням поверхневих вод підземні води стають практично єдиним джерелом господарсько-питного водопостачання населення. Тому їх охорона від забруднення та виснаження, раціональне використання мають стратегічно значення. 

Становище ускладнюється  тим, що придатні для пиття підземні у ди залягають в самій верхній, найбільш схильною забруднення частини  артезіанських басейнів та інших  гідрогеологічних структур, а річки та озера становлять лише 0,019% загального обсягу води. Вода ж хорошої якості потрібно не тільки для питних і культурно-побутових потреб, а й для багатьох галузей промисловості. Небезпека забруднення підземних вод полягає в тому, що під земна гідросфера (особливо артезіанські басейни) є кінцевим резервуаром накопичення забруднювачів як поверхневого, так і глибинного походження. Довготривалий, у багатьох випадках незворотний характер має забруднення безстічних водойм суші. Особливу небезпеку становить забруднення питної води мікро-організмами, які відносяться до патогенних і можуть викликати спалахи різноманітних епідемічних захворювань серед населення і тварин. Практика показала, що основною причиною більшості епідемій було вживання зараженої вірусами, мікробами воли для питних та інших потреб. Вплив на людину води з високими концентраціями важких металів і радіонуклідів показано в розділах, присвячених цим забруднювачів навколишнього середовища. 

Найбільш важливими  антропогенними процесами забруднення  води є стоки з промислово-урбанізованих та сільськогосподарських територій, випадання з атмосферними опадами продуктів антропогенної діяльності. Ця процеси забруднюють не тільки поверхневі води (безстічні водойми і внутрішні моря, водотоки), а й підземну гідросферу (артезіанські басейни, гідрогеологічні масиви), Світовий океан (особливо акваторії і шельфи). Па континентах найбільшому впливу піддаються верхні водоносні горизонти (грунтові та напірні), які використовуються для господарсько-питного водопостачання (див. додаток 3). Аварії нафтоналивних танкерів, нафтопроводів можуть бути суще тиментом чинником різкого погіршення екологічної обстановки на морських узбережжях і акваторіях, у внутрішньоконтинентальних водних системах. Відзначається тенденція збільшення цих аварій останнім де сятілетіе. Па території Російської Федерації проблема забруднення за верхностних і підземних вод сполуками азоту стає все більш актуальною. Еколого-геохімічне картування центральних областей Європейської Росії показало, що поверхневі та грунтові води цієї території в багатьох випадках характеризуються високими концентраціями нітратів і нітритів. Режимні ж спостереження свідчать про збільшення цих концентрацій в часі. 

Схожа ситуація складається із забрудненням підземних  вод орга нічних речовинами. Це пов'язано з тим, що підземна гідросфера не здатна до окислення великий маси надходить в неї органіки. Наслідком цього є те, що забруднення гідрогеохімічних систем поступово стає незворотнім. 

Забруднення літосфери 

Як відомо, суша в даний час складає 1 / 6 планети ту частину планети, на якій і живе людина. Саме тому дуже важлива охорона літосфери. Охорона грунтів від людини є однією з найважливіших завдань людини, так як будь-які шкідливі сполуки, що знаходяться в грунті, рано чи пізно потрапляють в організм людини. По-перше, відбувається постійне вимивання забруднень у відкриті водойми і грунтові води, які можуть використовуватися людиною для пиття та інших потреб. По-друге, ці забруднення з грунтової вологи, грунтових вод і відкритих водойм потрапляють в організми тварин і рослин, що вживають цю воду, а потім по харчових ланцюжках знову-таки потрапляють в організм людини. По-третє, багато шкідливих для людського організму сполуки мають здатність акумулюватися в тканинах, і, перш за все, в кістках. За оцінками дослідників, в біосферу надходить щорічно близько 20-30 млрд. т. твердих відходів, з них 50-60% органічних сполук, а у вигляді кислотних агентів газового або аерозольного характеру - близько 1 млрд. т. І все це менше ніж на 6 млрд. чоловік! Як же речовини-забруднювачі літосфери потрапляють в грунт? Різні грунтові забруднення, більшість з яких антропогенного характеру, можна розділити за джерелом надходження цих забруднень в грунт. 

Атмосферні опади: багато хімічних сполук (гази - оксиди сірки та азоту), що потрапляють в атмосферу в результаті роботи підприємстві, потім розчиняються в крапельках атмосферної вологи і з опадами потрапляють у грунт. Пил та аерозолі: тверді і рідкі з'єднання при сухій погоді зазвичай осідають безпосередньо у вигляді пилу і аерозолів. При безпосередньому поглинання грунтом газоподібних сполук. У суху погоду гази можуть безпосередньо поглинатися грунтом, особливо вологою. З рослинним опади: різні шкідливі сполуки, в будь-якому агрегатному стані, поглинаються листям через продихи або осідають на поверхні. Потім, коли листя опадає, всі ці сполуки надходять в грунт. Забруднення грунту важко класифікуються, в різних джерелах їх поділ дається по-різному. Якщо узагальнити і виділити головне, то спостерігається наступна картина забруднення грунту: сміттям, викидами, відвалами, відстійними породами; важкими металами; пестицидами; мікотоксинами; радіоактивними речовинами. 

Інші  забруднення 

Тверді побутові відходи (ТПВ) надзвичайно небезпечні і різнорідні за складом: харчові залишки, папір, металобрухт, гума, скло, деревина, тканина, синтетичні та інші речовини. Харчові залишки приваблюють птахів, гризунів, великих тварин, трупи яких є джерелом бактерій і вірусів. Атмосферні опади, сонячна радіація і виділення тепла в зв'язку з поверхневими, підземними пожежами, загоряннями, сприяють протіканню на полігонах ТПВ не передбачуваних фізико-хімічних і біохімічних процесів, продуктами яких є численні токсичні хімічні сполуки в рідкому, твердому і газоподібному станах. Биогенное вплив ТПВ виражається в тому, що відходи сприятливі для розмноження комах, птахів, гризунів, інших ссавців, мікроорганізмів. При цьому птахи та комахи є рознощиками хвороботворних бактерій і вірусів па великі відстані. 

Не менш небезпечні стічні води. Незважаючи на будівництво очисних споруд та інші заходи, зниження негативного впливу таких стічних вод на навколишнє середовище є важливою проблемою всіх урбанізованих територій. Особлива небезпека в цьому випадку пов'язана з бактеріальним забрудненням довкілля і можливістю спалахів різних епідемічних захворювань. Небезпечні відходи сільськогосподарського виробництва - Навої-зохраніліща, що залишилися на полях залишки отрутохімікатів, хімічних добрив, пестицидів, а також не облаштовані кладовища тварин, які загинули в період епідемії. Хоча ці відходи мають точковий характер, їх велику кількість і висока концентрація в них токсичних речовин можуть зробити помітний негативний вплив на навколишнє середовище. У зв'язку з тим, що масштаб і інтенсивність впливу твердих і небезпечних відходів па навколишнє середовище виявилися більш значними, ніж уявлялося раніше, а його характер і впливають природні фактори слабо вивченими, нормативні вимоги СНіП і ряду відомчих інструкцій, що стосуються вибору ділянок, проектування полігонів і призначення зон санітарної охорони, слід визнати естнедостаточно обгрунтованими. Не можна визнати задовільним і такий стан, коли зона санітарної охорони полігону і вживане обладнання вибираються за сущву довільно, без урахування реальних процесів забруднення і відповідних реакцій біосфери на функціонування звалищ твердих і небезпечних відходів. Необхідна комплексна, по можливості вичерпна оцінка всіх параметрів впливу відходів на все життєзабезпечуючі природні середовища, що дозволяє з'ясувати шляхи і механізми проникнення забруднюючих речовин в харчовий ланцюг і організм людини. 

Загибель  і вирубка лісів 

Одна з причин загибелі лісів у багатьох регіонах світу кислотні дощі, головними винуватцями  яких є електростанції. Викиди двоокису сірки і перенесення їх на великі відстані призводять до випадання таких дощів далеко від джерел викидів. В Австрії, на сході Канади, в Нідерландах і Швеції більше 60% сірки, яка випадає на їх території, припадають на зовнішні джерела, а в Норвегії навіть 75%. Іншими прикладами перенесення кислот на великі відстані є випадання кислотних дощів на таких віддалених островах в Атлантичному океані, як Бермудські, і кислотного снігу в Арктиці. 

За останні 20 років (1970 - 1990) світ втратив майже 200 мільйонів гектарів лісових масивів, що дорівнює площі США схід Міссісіпі. Особливо велику екологічну загрозу представляє виснаження тропічних лісів - легкі планети і основного джерела біологічного різноманіття планети. Там щорічно вирубується або спалюється приблизно 200 тисяч квадратних кілометрів, а отже, зникає 100 тисяч видів рослин і тварин. Особливо швидко цей процес йде в найбагатших тропічними лісами регіонах Амазонії і Індонезії. Британський еколог Н. Мейерс прийшов до висновку, що десять невеликих областей в тропіках містять, принаймні, 27% всього видового складу цього класу рослинних формацій, пізніше цей список був розширений до 15 гарячих точок тропічних лісів, які повинні бути збережені, у що б то не стало. У розвинених країнах кислотні дощі викликали пошкодження значної частини лісу: в Чехословаччині 71%, у Греції і Великобританії 64%, у ФРН 52%. Сучасна ситуація з лісами дуже різна по континентах. Якщо в Європі та Азії лісовкриті площі за 1974 1989 роки трохи збільшилися, то в Австралії за один рік вони скоротилися на 2,6%, Ще більша деградація лісів йде в окремих країнах: у Кот-Д, Івуар за рік лісові площі зменшилися на 5 , 4%, в Таїланді на 4,3%, в Парагваї на 3,4%.