Загрязнение окружающей среды и его формы

Содержание............................................................................................1

Введение.................................................................................................2

1. Химическое загрязнение биосферы.................................................2

2. Химическое загрязнение природных вод........................................3

3. Проблема   загрязнения   Мирового   океана  (на примере  ряда органических соединений)............................................................................................ 5

4. Загрязнение почвы............................................................................. 6

Заключение.............................................................................................7

Введение

Наиболее масштабным  и  значительным  является  химическое загрязнение среды

несвойственными  ей  веществами  химической природы. Среди  них -

газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения.

Прогрессирует и накопление углекислого  газа в атмосфере.  Дальнейшее

развитие этого процесса будет усиливать нежелательную  тенденцию  в  сторону

повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и

продолжающееся загрязнение Мирового  океана нефтью и нефтепродуктами,

достигшее уже  1/5  его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких

размеров может вызвать  существенные нарушения  газо-  и водообмена между

гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического

загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду

экосистемы.  В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать

загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в

биосфере.

1. Химическое загрязнение биосферы.

В основном существуют три основных  источника  загрязнения атмосферы:

промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников

в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас

общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное

производство.

     Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом

выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия,

особенно цветной металлургии, которые выбрасывают  в  воздух оксиды  азота,

сероводород,  хлор, фтор,  аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения

ртути   и мышьяка;  химические и цементные заводы. Вредные газы попа дают в

воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ,

работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные,  поступающие непосредственно

в атмосферу, и  вторичные,  являющиеся  результатом превращения последних..

Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые

электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки,

потребляющие более 70%  ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.

Основными вредными примесями пирогенного  происхождения  являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ.  В

воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами

и выбросами промышленных предприятий.

б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива

или  переработки  сернистых  руд

в) Серный  ангидрид.   Образуется  при окислении сернистого ангидрида.

Конечным продуктом реакции является  аэрозоль  или раствор серной  кислоты  в

дождевой воде,  который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных

путей человека. Пирометаллургические предприятия цветной и черной

металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу  десятки миллионов

тонн  серного ангидрида.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу  раздельно или  вместе в

другими соединениями серы.  Основными источниками выброса являются

предприятия  по  изготовлению  искусственного волокна,  сахара,

коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.

д) Оксиды  азота.  Основными  источниками выброса являются предприятия,

производящие азотные удобрения,  азотную кислоту и нитраты,  анилиновые

красители,  нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.

е) Соединения фтора. Источниками  загрязнения  являются предприятия по

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

Фторсодержащие вещества поступают в  атмосферу в виде газообразных соединений

- фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются

токсическим  эффектом.

ж) Соединения  хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий,

производящих  соляную  кислоту,  хлорсодержащие пестициды, органические

красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.

     Аэрозольное загрязнение атмосферы. Аэрозоли - это твердые или жидкие

частицы,  находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе.  Твердые компоненты

аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов,  а у людей вызывают

специфические  заболевания.  В  атмосфере  аэрозольные загрязнения

воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная  часть

аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц

между собой или с  водяным паром. Большое  количество пылевых частиц образуется

также в ходе  производственной деятельности людей.

Основными источниками  искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются

ТЭС,  которые потребляют  уголь  высокой зольности, обогатительные фабрики,

металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Постоянными

источниками аэрозольного загрязнения  являются  промышленные отвалы  -

искусственные  насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных

пород. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы.

При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления

вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха.

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

источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более

холодного воздуха под теплым, что  препятствует  воздушных  масс и

задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы

сосредотачиваются под слоем инверсии,  содержание их у земли резко

возрастает, что становится одной из причин образования  ранее  неизвнстного в

природе фотохимического тумана.

     Фотохимический туман (смог). Фотохимический туман представляет собой

многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного

происхождения. В состав основных компонентов смога входят  озон, оксиды азота

и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые

в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате

фотохимических реакций при определенных условиях:  наличии в атмосфере высокой

концентрации  оксидов азота,  углеводородов и других загрязнителей, интенсивной

солнечной радиации  и  безветрия  или очень слабого  обмена воздуха в приземном

слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Смоги -

нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими

городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм

человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают

причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

2. Химическое загрязнение природных вод.

Всякий водоем  или водный источник связан с окружающей его внешней средой.

На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного

водного стока,  разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и

коммунальное строительство, транспорт,  хозяйственная  и  бытовая

деятельность человека.  Последствием этих влияний является привнесение в

водную среду новых, несвойственных ей веществ -  загрязнителей, ухудшающих

качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду,  классифицируют  по

разному,  в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют

химическое, физическое и биологические загрязнения, как неорганической

(минеральные соли,  кислоты, щелочи, глинистые частицы),  так и органической

природы (нефть и нефтепродукты, органические  остатки,  поверхностноактивные

вещества, пестициды).

     Неорганическое загрязнение. Основными неорганическими  (минеральными)

загрязнителями пресных и  морских вод являются разнообразные химические

соединения, токсичные для обитателей водной среды.  Это соединения мышьяка,

свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в

результате человеческой деятельности. К опасным загрязнителям водной среды

можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий

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

загрязнения  гидросферы  минеральными веществами и биогенными элементами

следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.

Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем,

подавляя  развитие фитопланктона. Отходы,  содержащие ртуть, обычно

скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек.  Дальнейшая ее

миграция сопровождается  накоплением  метиловой  ртути  и  ее включением в

трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность  приобрела

болезнь Минамата,  впервые обнаруженную японскими учеными у людей,

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

бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

     Органическое загрязнение. Среди вносимых в океан с суши растворимых

веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют  не  только

минеральные, биогенные элементы,  но и  органические остатки.  Сточные воды,

содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое

вещество,  пагубно влияют на состояние водоемов.  Осаждаясь, суспензии заливают

дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных

микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных

осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества,  такие

как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке.  Наличие

суспензий  затрудняют также проникновение света вглубь воды и замедляет

процессы фотосинтеза.  Одним из основных санитарных требований,  предъявляемых

к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества  кислорода.

Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют

снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно  активные вещества -  жиры,

масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая

препятствует газообмену между  водой и атмосферой,  что снижает степень

насыщенности воды кислородом.  Значительный объем  органических  веществ,

большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки

вместе с промышленными и бытовыми  стоками.

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

1. Нефтепродукты  26,563

2. Фенолы  0,460

3. Отходы производств синтетических волокон 5,500

4. Растительные органические остатки    0,170

5. Всего    33,273

          В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько  замедленным

строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией

водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами.  Бытовые отходы

опасны не  только тем, что  являются  источником  некоторых  болезней

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

своего разложения много кислорода.

3. Проблема   загрязнения   Мирового   океана  (на примере  ряда

органических соединений)

     Нефть и нефтепродукты. Нефть представляет  собой  вязкую  маслянистую

жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую  слабой  флуоресценцией.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее  распространенными загрязняющими

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

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

с ее транспортировкой из районов добычи.  Аварийные ситуации, слив за  борт

танкерами промывочных и балластных вод,  - все это обуславливает присутствие

постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.

Нефтяная пленка изменяет состав  спектра  и  интенсивность проникновения в

воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет  1-10%

(280  нм),  60-70%  (400нм). Пленка толщиной   130-40 мкм  полностью

поглощает инфракрасное излучение.  Смешиваясь  с  водой,  нефть   образует

эмульсию двух типов: прямую  "нефть в воде"  и обратную  "вода в нефти" . При

удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые

могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на