ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ СУШИ 1. 1. Разрушение почвенного покрова 1. 2. Опустынивание земель 1. 3. Загрязнение почвы твёрдыми бытовыми отходами 1. 4. Загрязнение почвы пестицидами 1. 5. Загрязнение почвы азотистыми удобрениями 1. 6. Загрязнение почвы тяжёлыми металлами 1. 7. Загрязнение почвы радиоактивными элементами 1. 8. Загрязнение почвы твердыми промышленными отходами 2. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ 2. 1. Основные источники и виды загрязнения атмосферы 2. 2. Основные вредные примеси 2. 3. Данные о загрязнении атмосферного воздуха в кировской области 2. 4. Аэрозольное загрязнение атмосферы 2. 5. Загрязнение атмосферы подвижными источниками 2. 6. Шумовое загрязнение атмосферы и его влияние на организм человека 3. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГИДРОСФЕРЫ 3. 1. Биологическое (органическое) загрязнение вод 3. 2. Химическое загрязнение вод 3. 3. Физическое (тепловое) загрязнение вод 4. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ БИОСФЕРЫ
Экологическая безопасность — это процесс обеспечения защищенности жиз ненно важных интересов личности, общества, природы, государства и всего чело вечества от реальных или потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду. Экологическая безопасность - допустимый уровень негативного воздействия природных и антропогенных факторов экологической опасности на окружающую среду и человека.
Чрезвычайные ситуации экологического характера возникают вследствие при родных и/или техногенных чрезвычайных ситуаций и по характеру явлений подраз деляются на четыре основные группы: 1. изменения состояния суши (загрязнение и деградация почв, эрозия, заболачи вание, опустынивание); 2. изменение свойств воздушной среды (недостаток кислорода, выброс вредных и радиоактивных веществ в атмосферу, кислотные дожди, шумы, разрушение озо нового слоя); 3. изменение состояния гидросферы (истощение и загрязнение водной среды); 4. изменение состояния биосферы (нарушение равновесия в природе — гибель растений, животных, загрязнение биосферы).
1. ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ СУШИ
Почвой называется рыхлый плодородный поверхностный слой земной коры, представляющий собой комплекс минеральных и органических частиц, заселенный огромным количеством микроорганизмов, простейших, беспо звоночных (червей, нематод) и насекомых. Важнейшей составной частью почвы, определяющей ее плодородие, является гумус (от лат. gumus — земля, почва), или перегной, образовавшийся в результате разложения органических остатков и содержащий элементы питания растений. Гу мус не загнивает, не выделяет зловонных газов, не привлекает мух и не содержит болезнетворных микробов. Процесс почвообразования сложен и длителен.
1. 1. Разрушение почвенного покрова происходит в связи с водной и ветровой эрозией (от лат. erosio — разъедание), ускоряемой нерациональными системами землеполь зования, когда образуются так называемые «нарушенные» земли в процессе горных работ и строительства, а также в результате загрязнения.
1. 2. Опустынивание земель
ОПУСТЫНИВАНИЕ (по версии ООН) – деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека. Деградация земель в засушливых районах определяется как снижение или потеря биологической или экономической продуктивности засушливых земель. Деградации подвергается треть поверхности Земли, что, соответственно, влияет на жизнь более 1 млрд. Средняя скорость опустынивания – 5 -7 тысяч кв. км в год.
Типы опустынивания: • • Засоление почв Обезлесивание (дефорестизация) Деградация угодий (и пастбищ) Осушение дна моря и водоемов
Причины опустынивания: • • Дефицит воды Засуха Аридизация климата Вырубка леса Перепас скота Биологическая гибель Недостаток дренированности Снижение уровня грунтовых вод
ОПУСТЫНИВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ является одной из глобальных проблем. Во время рас пашки полей частицы плодородного почвенного покрова поднимаются в воздух, рассеиваются, уносятся с полей потоками воды, осаждаются в новых местах, без возвратноуносятся в Мировой океан. Естественный процесс разрушения водой и ветром верхнего слоя почвы, смыва и развеивания его частиц многократно усилива ется и ускоряется, когда люди распахивают слишком много земель и не дают почве «отдохнуть» .
Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. В истории человечества есть примеры того, как опустынивание, разви вающеесяв результате неумелой и неумеренной хозяйственной деятельности, разрушало целые цивилизации. Основное отличие опыта истории от сегодняшнего дня состоит в темпах и масштабах. Чрезмерно активная хозяйственная деятельность, ущерб от которой накапливался столетиями и даже тысячелетиями, ныне оказалась спрессованной в десятилетия. Если раньше под слоем песка погибали отдельные города, то теперь процесс опустынивания, зарождаясь в различных местах и имея региональное проявление, принял глобальные масштабы. Накопление в атмосфе ре углекислого газа, усиление запыленности и задымленности атмосферы ускоряют опустынивание суши.
ПОСЛЕДСТВИЯ ОПУСТЫНИВАНИЯ • Уменьшается производительность сельского хозяйства • Снижается уровень жизни населения вплоть до нищеты • Увеличивается детская смертность • Большая часть населения мигрирует из засушливых районов • Сокращается разнообразие видов и количество животных
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПУСТЫНИВАНИЯ По оценкам ООН, опустынивание в перспективе может затронуть более миллиарда человек и около трети всех земель, использующихся в сельскохозяйственных целях. В особенности, это относится к большим частям Северной Африки, Средней Азии, Юго Восточной Азии, Австралии, частям Северной и Южной Америки, а также к Южной Европе.
Почвенная эрозия особенно велика в больших и густонаселенных странах. В США, например, около 44 % обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России полностью исчезли уникальные богатые черноземы с содержанием гумуса 14 16 %, которые называли цитаделью русского земледелия; площади плодородных земель с содержанием гумуса 10 -13 % сократились почти в 5 раз.
Карта опустынивания Земли Светло-жёлтый цвет — низкая угроза опустынивания, жёлтый цвет — умеренная угроза, красный — очень высокая угроза.
Пустыни — это естественные образования, играющие определенную роль в об щей экологической сбалансированности ландшафтов планеты. Однако в результате деятельности человека к началу XXI в. пустыни охватили уже около 40 % общей площади суши. Около 1/6 населения мира страдает от процесса опустынивания, ко торыйпроисходит особенно бурно в жарких, засушливых районах. В среднем за год 6 млн га обрабатываемых земель подвергаются опустыниванию.
Как считают эксперты ООН, современные потери продуктивных земель привели к тому, что к настоящему времени мир лишился почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период значительного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной для человечества.
Опустынивание получило распространение в РФ и соседних странах СНГ. В Калмыкии вторичные пустыни сменили степи на огромных площадях в результате выпаса поголовья овец, которое во много раз превышало пастибщную емкость естественных кормовых угодий. пейзажи" аханской области лунные В окружили районы добычи газа. В Туркмении в 100 километровой зоне вдоль Каракумского канала, имеющего протяженность свыше 1000 км, произошло вторичное засоление почв, и образовались бесплодные пустыни. Свыше 2, 5 млн. га мертвых пустынь, практически лишенных растительности, возникло при уменьшении площади Аральского моря.
Каракумский канал
Одинокий корабль; Аральское море, Казахстан
Противопесчаные заграждения из тростника в Северной Сахаре, Тунис
Организация Объединённых Наций в 1995 году установила Всемирный день борьбы с опустыниванием и засухой, затем провозгласила 2006 год международным годом пустынь и опустынивания, а в дальнейшем обозначила период с января 2010 года по декабрь 2020 года Десятилетием ООН, посвящённым пустыням и борьбе с опустыниванием.
1. 3. Загрязнение почвы твёрдыми бытовыми отходами (ТБО или проще мусор)
Жизнь человека и его деятельность всегда сопровождались образованием отходов. До эры образования городов утилизация отходов происходила безболезненно для окружающей среды: пищевые отходы, ткани из натуральных волокон, кожа, древесина и др. быстро перегнивали и использовались в качестве удобрения.
Переселение в города и их развитие привели к другой структуре потребления: • для лучшей транспортировки продуктам питания и другой продукции понадобилась упаковка; • появились новые искусственные и синтетические материалы, которые отсутствуют в природе; • общество многих развитых стран превратилось в «общество потребления» , где количество «необходимых» вещей неизмеримо возросло. Проблема отходов и способов избавления от них стала одной из серьезных проблем современных городов!
Что же такое отходы? Отходы – это изделия и материалы, которые утратили свои Отходы потребительские свойства в результате физического или морального износа. Отходы образуются в самых различных сферах деятельности. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ОТХОДОВ Отходы производства: Отходы потребления (твердые муниципальные отходы – ТМО) Промышленные отходы Твердые бытовые отходы (ТБО) (образуются в жилых домах) Строительные отходы Промышленные токсичные отходы Отходы офисов, торговых предприятий, школ, больниц и т. п.
Сколько отходов образуется в городах? В РФ к 2000 м гг. общее количество всех видов накопленных бытовых и производственных, сельскохозяйственных и промышленных отходов составляло около 45 млрд т. Под их складирование занято не менее 250 тыс. га земельной площади. Твердых бытовых отходов ежегодно образуется более 130 млн м 3. Промышлен ным методом перерабатывается ничтожно мало, только 3, 5 %, а остальные бытовые отходы вывозятся на полигоны и свалки. Количество бытовых отходов возрастает по мере повышения жизненного уров ня. В развитых странах увеличение их составляет в год около 3 % по объему и 2 % по весу.
Средний объем производства ТБО на 1 человека по странам
Каких отходов образуется больше всего? Для каждого города существует своя статистика. В целом в российских городах структура бытовых отходов изменяется следующим образом: • уменьшается доля пищевых отходов, древесины, черных и цветных металлов; • увеличивается доля отходов упаковочных материалов изготовленных из трудноразлагающихся веществ; • стремительно возрастает количество отслужившей бытовой техники, автомобилей, отработанных батареек и т. п.
Почему проблему отходов можно считать экологической? Твердые бытовые отходы являются источником экологической опасности: ТБО распространяют неприятный запах и являются средой для размножения болезнетворных бактерий, насекомых и грызунов – переносчиков инфекционных заболеваний; серьезную опасность представляет сжигание ТБО (особенно синтетических материалов и веществ) в урнах и мусорных баках, так как при этом в воздух выделяются токсичные вещества, которые быстро попадают в органы дыхания окружающих людей; разбросанный повсюду (в подъездах, на улице, на детских площадках) мусор – это позор нашего общества, характеристика уровня нашей бытовой культуры, среда, в которой все мы живем.
Бытовые отходы могут содержать патогенные микроорганизмы, грибки, яйца гельминтов. Опасность заключается в том, что они могут проникать в водоемы, загрязнять овощи, фрукты, руки людей. Главную роль в распространении не образующих спор микроорганизмов, таких как возбудители кишечных инфекций, туляремии, бруцеллеза, играет не почва, а водный и пищевой пути передачи. Яйца гельминтов попадают в организм человека с загрязненными овощами и водой, с почвенной пылью. Как и в случае кишечных инфекций, заражение может произойти при еде грязными руками. Длительно выживают в почве спорообразующие патогенные микроорганизмы столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы и ботулизма. Заражение столбняком и газовой гангреной происходит при попадании такой почвы в царапины, раны и поврежденные кожные покровы. В связи с этим всем лицам с повреждениями кожи, загрязненной землей, необходимо вводить противостолбнячную сыворотку, а детей, военных, пожарных и землекопов вакцинировать против столбняка.
Вспомните, сколько будут разлагаться разные материалы? Проблема отходов усложняется в связи с тем, что естественное разложение различных материалов требует определенного времени. Бумага от 2 до 10 лет Консервная банка 90 лет Фильтр от сигареты 100 лет Полиэтиленовый пакет 200 лет Стекло 1000 лет
Способы избавления от отходов в городах Издавна человечество избавлялось от отходов, складируя и захоранивая их на свалках (полигонах). В XX в. в развитых странах, имеющих высокую плотность населения и не располагающих территориями для свалок, начали строить мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы. Особенно велика доля переработки и сжигания мусора в Швейцарии, Бельгии, Японии, Франции. К началу XXI в. в целом по России действовали: § 4 мусороперерабатывающих завода (с использованием технологии аэробного биотермического компостирования); § 5 мусоросжигательных заводов Доли отходов, которые захоранивались и перерабатывались распределились следующим образом: 3 4%
Захоронение отходов на полигонах ТБО Полигоны ТБО – это не что иное, как официальное название ТБО санкционированных свалок. В Кировской обл. около 600 свалок. Отходы на полигонах выгружаются из контейнеров или кузова и разравниваются с помощью специальной техники. Слой мусора определенной толщины периодически покрывают грунтом, после чего снова насыпают отходы. Отходы, содержащие много органических веществ, начинают постепенно перегнивать.
Несанкционированные свалки Серьезной проблемой городов и пригородных территорий являются несанкционированные свалки. Несанкционированные свалки – это стихийные скопления отходов, которые никому не принадлежат и за состояние которых никто не отвечает.
• Чем нас не устраивают свалки? Для захоронения отходов город вынужден отводить огромные территории или занимать сельскохозяйственные земли области. • Территории, занятые полигонами, выводятся из хозяйственного оборота на длительный срок. Интенсивное выделение взрывоопасного биогаза (СН 4), который образуется при перегнивании отходов, длится не менее 30 лет после закрытия свалки. • Ядовитые вещества, образующиеся при разложении бытовых отходов, загрязняют почву и грунтовые воды. • Особую опасность представляют горящие свалки, так как при недостатке кислорода сжигание отходов сопровождается интенсивным выделением токсичных веществ в воздух. • Жилые и иные строения, возведенные вблизи действующих или закрытых полигонов, имеют пониженный ценовой рейтинг.
Основные принципы и меры по решению проблемы бытовых отходов Улучшите систему обращения с бытовыми отходами • Сортируйте отходы и сдавайте мусор, который можно использовать повторно или перерабатывать (стеклянные бутылки, макулатуру, жестяные банки и др. ). • Пищевые отходы (особенно на садовом участке) используйте для приготовления компоста. Будьте культурны и дисциплинированны • Не бросайте мусор мимо урн. • Не оставляйте пакеты с мусором в не отведенных для этого местах (в подъездах, на улицах, во дворах). • Не создавайте «несанкционированных» свалок вблизи жилья или садового участка. • Не поджигайте мусор в урнах и мусорных контейнерах.
Знак вторичной переработки
Основные принципы и меры по решению проблемы бытовых отходов Старайтесь сократить количество отходов! • Вместо предметов одноразового использования старайтесь использовать более стойкие (например, вместо пластиковой посуды – керамическую или стеклянную) • Ненужные Вам вещи перепродайте или передайте нуждающимся (например, через благотворительные организации). • При выборе покупки отдайте предпочтение товару в упаковке многоразового использования или подлежащей обработке. • Всегда имейте с собой в сумке или портфеле матерчатую сумку с ручками для покупок. • Повторно используйте полиэтиленовые пакеты. • Ремонтируйте свои вещи, а не выкидывайте их. • Сократите расходы бумаги, используя обе стороны листа.
1. 4. Загрязнение почвы пестицидами
ПЕСТИЦИ ДЫ (лат. pestis — зараза и лат. caedo — убивать) (сельскохозяйственные ядохимикаты) — химические средства, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, а также с различными сорняками, паразитами, переносчиками опасных заболеваний человека и животных.
Группы пестицидов по объекту воздействия: ГЕРБИЦИДЫ уничтожают сорняки, ИНСЕКТИЦИДЫ уничтожают насекомых вредителей, ФУНГИЦИДЫ уничтожают патогенные грибы, ЗООЦИДЫ уничтожают вредных теплокровных животных, и так далее
Обработка пестицидами
В настоящее время зарегистрировано более 1500 типов пестицидов, но для живых существ особенно опасны своей токсичностью хлорорганические (ДДТ (дихлор дифенил трихлорметилметан) и его метаболиты, метафос, ГХЦГ, трефлан и др. ) и фосфорорганические пестициды. Применение наиболее опасного из них — ДДТ в нашей стране и ряде других стран запрещено.
Воздействие пестицидов на организм человека Многие ученые приравнивают действие пестицидов к воздействию радиоактивных веществ. Это обусловлено тем, что загрязнение почв пестицидами (а через них — сельскохозяйственной продукции) вызывает интоксикацию человека, быстрый рост злокачественных новообразований, подавление иммунной системы, генетические нарушения, нарушение воспроизводящих функций человека (т. е. тяжелые демографические последствия). Наиболее подвержены воздействию пестицидов дети в возрасте до 14 лет.
Действие пестицидов на человека через сельхозпродукцию является скрытым и незаметным. Но мы помним, как действуют пестициды при явном отравлении человека ими. Трагедия в индийском городе Бхопал в 1984 году показала это. Выброс в атмосферу инсектецида MIC (метилизоцианата) привёл к гибели 18 тыс. человек, пострадали 150 600 тыс человек. Большое количество детей, родившихся после трагедии имели серьёзные патологии
Город с миллионным населением Бхопал находится в центральной части Индии.
Утро после катастрофы
Последствия катастрофы – большое количество людей ослепло
Последствия катастрофы – рождение детей с патологиями
1. 5. Загрязнение почвы азотистыми удобрениями
При неправильном применении азотистых удобрений в овощах может резко увеличиться содержание НИТРАТОВ. Например, если удобрения вносят незадолго до уборки урожая. Вообще, максимальное содержание нитратов в растениях бывает перед началом уборки урожая. Поэтому недозрелые овощи и картофель, а так же овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости. Само по себе присутствие нитратов в растениях нормальное явление, т. к. они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне нежелательно, т. к. они обладают высокой токсичностью для человека сельско хозяйственных животных. Причем, вред наносят не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются в организме при определённых условиях.
Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70 х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой. Допустимые нормы нитратов для человека. Для взрослого человека предельно допустимая норма нитратов 5 мг на 1 кг массы тела человека, т. е. 0, 25 г на человека весом в 60 кг. Для ребёнка допустимая норма не более 50 мг. Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15 200 мг; 500 мг это предельно допустимая доза (600 мг уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10 мг нитратов. В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов 312 мг, но в весенний период реально она может быть 500 800 мг/сутки.
Есть приборы НИТРАТ ТЕСТЕРЫ или НИТРАТОМЕРЫ, с помощью которых можно определить количество нитратов в овощах. Эти приборы могут быть также совмещены с дозиметрами радиации.
• • • Основные признаки нитратных отравлений у человека : синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек; тошнота, рвота, боли в животе; понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз; головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности; одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания; при выраженном отравлении смерть.
Вредное воздействие нитратов на организм человека • Способствуют увеличению онкологической и аллергической заболеваемости • Снижают содержание витаминов в пище • Увеличивают вероятность выкидыша у беременных женщин • Способствуют снижению потенции у мужчин • Влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно кишечном тракте у человека • Особенно опасны нитраты для грудных детей!
Способы снижения вреда 1. Снижается количество нитратов при термической обработке овощей ( мойке, варки, жарке, тушении и баланшировке ); 2. Т. к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья; 3. Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1% ным раствором поваренной соли; 4. У паттисонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке; 5. У огурцов, свёклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, т. к. здесь самая высокая концентрация нитратов; 6. Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т. к. при температуре +2 С невозможно превращение нитратов в более
1. 6. Загрязнение почвы тяжёлыми металлами
К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Она поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий. Массовый характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьез ным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад. Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены же лезом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.
Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье человека Элементы Ртуть (Hg) Мышьяк (As) Свинец (Рb) Последствия воздействия элементов при повышенной концентрации Нервно паралитические расстрой ства, наруше ниефункций желудочно кишечного тракта, почек; измене ние в хромосомах Источники Загрязненные почвы, поверх ностные и под земные воды Раковые заболевания кожи, Загрязненные почвы, ин токсикация, периферические нев риты протравленное зер но Разрушение костных тканей, за держка синтеза протеина в крови, нарушение нервной системы и по чек Загрязненные почвы, поверх ностные и под земные воды Органические изменения в тканях, распад Загрязненные почвы, костной ткани, гепатит поверх ностные и под земные воды Цирроз печени, нарушение функ ций Загрязненные почвы Кадмий (Cd) почек, протеинурия Медь (Сu)
1. 7. Загрязнение почвы радиоактивными элементами
Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно исследовательских учреждений, связанных с использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них.
1. 8. Загрязнение почвы твердыми промышленными отходами
Твердые промышленные отходы являются главными источниками загрязнения почвы токсическими веществами. Основное количество отходов образуется при до быче рудных, нерудных и горючих ископаемых. Тяжелые специфические изменения окружающей среды происходят при хозяй ственном освоении Севера, где сосредоточены основные наши месторождения неф тии газа. Большой ущерб природной среде там наносят не только промышленные и бытовые отходы, но и применение гусеничного транспорта в теплый период года, когда моховой покров тундры находится в оттаявшем состоянии. Следы тяжелой техники сохраняются в тундре многие годы.
2. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
Загрязнение атмосферы Земли — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации. Проблема загрязнения атмосферы распространена по всему земному шару, но наиболее масштабна она в районах большого сосредоточения крупных городов и промышленных районов. К примеру, по выбросу углерода в атмосферу лидируют США (1220 млн т), Россия ( 800 млн т) и Китай ( 600 млн т)
2. 1. Основные источники и виды загрязнения атмосферы
ВИДЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ по характеру загрязнителя : ФИЗИЧЕСКОЕ — механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы), электромагнитное (различные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение (например, выбросы тёплого воздуха и т. п. ) ХИМИЧЕСКОЕ — загрязнение газообразными веществами и аэрозолями. На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, пыль и радиоактивные изотопы БИОЛОГИЧЕСКОЕ — в основном загрязнение микробной природы. Например, загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами, а также их токсинами и продуктами жизнедеятельности.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степе ни оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм преимущественно через дыхательную систему. Органы дыхания стра дают от загрязнения непосредственно, поскольку до 50 % частиц радиусом 0, 01 0, 1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них. Установлена зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболе ваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхит, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз.
Основные источники загрязнения атмосферы Промышленность Бытовые котельные Транспорт
2. 2. Основные вредные примеси Оксид углерода (CO 2) Сернистый ангидрид Оксиды азота Сероводород и сероуглерод Соединения хлора Соединения фтора
УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ (С 02). Образуется при сгорании углеродистых веществ. В воздух попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выброса ми промышленных предприятий. Вклад С 02 в ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ составляет от 50 до 66 %. К другим парни ковым газам относятся метан, оксиды азота, а также озон, фреоны (хлорфторуглероды) и другие газы. Парниковые газы беспрепятственно пропускают к Земле солнечную радиацию, но задерживают тепловое излучение Земли. В результате повышается температура ее поверхности, изменяются погода и климат.
СЕРНИСТЫЙ АНГИДРИД (S 02) выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд. При концентрации дыма 500 750 мкг/м 3 резко увеличивается число больных и повышается количество смертельных исходов. СЕРНЫЙ АНГИДРИД (S 03) образуется при окислении сернистого ангидрида и в даль нейшем превращается в раствор серной кислоты в дождевой воде — «КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ» , которые подкисляют почву, обостряя тем самым заболевания дыхательных путей человека. В последние 20 30 лет возникла сложная экологическая проблема кислотных дождей (реакция среды р. Н< 5, 0). При сжигании различных видов топлива, а также с выбросами различных предприятий в атмосферу поступает значительное количе ство оксидов серы и азота, при взаимодействии которых с атмосферной влагой об разуютсяазотная и серная кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые соединения, что в сумме дает раствор с кислой реакцией. Кислые осадки, попадая в водные источники, повышают кислотность и жест кость воды. Такая вода сильно подавляет деятельность ферментов, гормонов и дру гих биологически активных веществ, от которых зависят рост и развитие организ мов, живущих в воде. Кислые осадки повреждают защитные ткани, увеличивают вероятность проник новениячерез них патогенных бактерий и грибов, способствуют вспышкам числен ности вредных насекомых. Особенно сильно повреждаются хвойные леса.
2. 3. ДАННЫЕ О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ В 2012 ГОДУ Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников области в 2012 году составил 101, 341 тыс. тонн Состав общей массы выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) от стационарных источников (тыс. т): Твердые 20, 3 Газообразные и жидкие, всего 81, 0 из них: сернистый ангидрид 14, 8 оксид углерода 29, 1 оксиды азота 13, 9 летучие органические соединения 6, 4 углеводороды (без ЛОС) 14, 3 прочие газообразные и жидкие вещества 2, 5 Основной вклад в загрязнение атмосферы в городе Кирове традиционно вносит автотранспорт (53%) и промышленные предприятия.
Структура выбросов загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, по видам экономической деятельности Наибольшая часть выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (по данным Кировстата) поступила от организаций, осуществляющих свою деятельность в производстве и распределении электроэнергии, газа и воды.
РЕЙТИНГ ГОРОДОВ РОССИИ ПО ОБЪЕМУ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В 2012 г.
2. 4. АЭРОЗОЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ. Аэрозоли — твердые или жидкие атмос ферные частицы, обладающие малыми скоростями осаждения. Аэрозоли подразделяются на пыль (размеры частиц более 1 мкм), дым (размеры твердых частиц менее 1 мкм) и туман (размеры жидких частиц менее 10 мкм). Аэрозольные частицы отличаются большим разнообразие м химического со става. Чаще всего в них обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже — оксиды металлов. В некоторых районах Земли до 70% взвесей составляют микрочастицы, образующиеся при сгорании органического топлива – в первую очередь, угля. В частности, Китай является страной, которая выбрасывает в атмосферу наибольшее количество углекислого газа в мире – около 9 млрд. тонн ежегодно. Согласно данным Мирового банка, среди 10 самых экологически загрязнённых городов мира, 6 находятся в Китае. По данным министерства окружающей среды КНР на 2009 год, из 488 исследованных городов в 258 выпадают кислотные осадки. Фактически Китай сегодня превратился в одну большую, аномально грязную зону. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы — искусственные насыпи из отходов предприятий перерабатывающей про мышленности, а также ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат и массовые взрывные работы, производство цемента и других строительных материалов.
2. 5. Загрязнение атмосферы подвижными источниками Согласно оценкам, в городах на долю автотранспорта приходится от 30 до 70 % об щей массы выбросов. Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (на их долю приходится около 75 %), самолеты (около 5 %), автомобили с дизельными двигателями (около 4 %), тракторы и другие сельскохо зяйственные машины (около 4 %), железнодорожный и водный транспорт (около 2 %). Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне ав томобиля после остановок, а также при движении с малой скоростью. Создаваемые в городах системы движения в режиме «зеленой волны» , которые существенно сокращают число остановок транспорта на перекрестках, призваны снизить загрязнение атмосферного воздуха.
2. 6. Шумовое загрязнение атмосферы и его влияние на организм человека
• Шум — это совокупность апериодических звуков различной интенсив ности и частоты, любой нежелательный звук для человека. Раздражающее воздей ствие звука (шума) на человека зависит от интенсивности, спектрального состава и продолжительности воздействия. • Уровень шума в 20 30 децибел (д. Б) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для «громких звуков» допустимая граница составляет пример но 80 д. Б.
При интенсивности шума • 125 140 д. Б возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; • 140 д. Б порог болевого ощущения при котором ухо начинает ощущать давление и боль • больше 140 д. Б начинают вибри ровать грудная клетка, мышцы рук и ног; появляется боль в ушах и в голове, развиваются крайняя усталость и раздражительность. • 150 д. Б звук становится непереносимым для человека. В средние века существовала казнь «под коло кол» . Звон колокола медленно убивал человека. • свыше 160 д. Б может произойти разрыв барабанных перепонок. • 180 д. Б звук вызывает усталость металла • 190 д. Б — за клепки вырываются из конструкций. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000 5000 Гц.
Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю утом ляемость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое постепенно переходит в тугоухость и глухоту. Тугоухость — это стойкое снижение слуха, затрудняющее восприятие речи в обычных условиях. Снижение слуха на 10 д. Б человеком практически не ощущается, серьезное ослабление разбор чивости речи и потеря способности слышать слабые звуковые сигналы наступает при снижении слуха на 20 д. Б. Шумная музыка (70 д. Б) также притупляет слух. Группа специалистов обследо вала молодежь, часто слушающую модную современную музыку. У 20 % юношей и девушек слух оказался притупленным в такой же степени, как у 85 летних лю дей.
Шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на централь ную нервную и сердечно сосудистую системы человека, служит причиной многих других заболеваний, мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нару шает сон. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний, по скольку угнетающе действует на психику, обусловливает значительное расходо вание энергии.
3. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГИДРОСФЕРЫ
Запасы питьевой воды ограничены, поэтому проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Во многих странах все более ощутимой становится нехватка пресной воды. Однако главная причина обострения проблемы водных ресурсов заключается не в увеличении водопотребления (в развитых странах составляет 400 500 л на душу населения в сутки), а в загрязнении многих водоисточников. Известно более 2, 5 тыс. загрязнителей природных вод, пагубно влияющих на здоровье населения, ведущих к гибели рыб, водоплавающих птиц и животных, а также к гибели растительного мира водоемов. При этом опасны для водных экосистем не только ядовитые химические, нефтяные загрязнения, но и избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей.
Загрязнение вод бывает: 1. Биологическое (органическое) 2. Химическое 3. Физическое (тепловое)
3. 1. Биологическое (органическое) загрязнение вод. Биологическое загрязнение стоки, содержащие фекалии, мочу, пищевые отходы, стоки боен, пивоваренных, молочных и сахарных заводов, сыроварен, отходы целлюлозно бумажной промышленности, кожевенных производств и др. Такие воды являются бактериологически зараженными и могут вызывать дизентерию, кишечные инфекции, тиф и другие инфекционные заболевания. К патогенам относятся: бактерии, вирусы, простейшие организмы, грибковые образования, черви и др.
По данным ВОЗ, 80 % всех инфекционных болезней в мире связано с неудо влетворительным качеством воды либо нарушением санитарно гигиенических норм вследствие ее недостатка. Инфекционные заболевания водной этиологии регистри руются преимущественно в развивающихся странах с низким санитарным уровнем жизни. В настоящее время треть населения земного шара — около 2 млрд человек — лишена возможности потреблять в достаточном количестве чистую пресную воду. 61 % сельских жителей развивающихся стран не могут пользоваться безопасной в эпидемиологическом отношении водой.
Китай, г. Гуачжу, один из самых грязных городов на Земле
3. 2. Химическое загрязнение вод. • Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы) и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды). Его вызывают сточные воды предприятий, содержащие в токсичных количествах соли тяжелых металлов, нитраты и нитриты, сульфаты и сульфиды, персульфаты, нефтепродукты, фенолы, пестициды и другие химические соединения, которые нарушают процессы фотосинтеза, обусловливают непригодность воды для рыбного хозяйства, рекреационных целей и хозяйственно питьевого назначения.
ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ВОДЫ ПЕСТИЦИДЫ, которые попадают в водоемы с дождевыми и талыми водами с поверхности почвы. При обработке полей препараты сносятся потоками воздуха и осаждаются на поверхности водоема. ДЕТЕРГЕНТЫ. Эти химические соединения понижают поверхностное натяжение воды и потому используются в качестве моющих средств и эмульгаторов. Особенно широкое распространение получили синтетические поверхностно активные веще ства (СПАВ), входящие в состав моющих и чистящих средств. Разнообразное при менение (для мытья посуды, тканей, автомобилей, для личной гигиены) привело к все увеличивающемуся попаданию их в сточные воды. Присутствие в водоемах СПАВ изменяет химический состав природных вод и естественный ход протекающих в них биохимических процессов, угнетающе дей ствует на биоценозы водной среды, вызывает гибель многих гидробионтов. Так, смертельная концентрация СПАВ для многих рыб составляет 3 5 мг/л, для план ктона — около 2 мг/л. У теплокровных животных детергенты нарушают функции биомембран, усиливая тем самым токсическое и канцерогенное влияние других ток сикантов.
ДИОКСИНЫ. семейства структурно и химически связанных полихлорированных дибензо-пара-диоксинов (ПХДД C 12 H 4 Cl 4 O 2. ) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ). Диоксины — это глобальные экотоксиканты, обладающие мощным мутагенным, иммунодепрессантным, канцерогенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием. Они слабо расщепляются и накапливаются, как в организме человека, так и в биосфере всей планеты, включая воздух, воду, пищу. Величина летальной дозы для этих веществ достигает 10 6 г на 1 кг живого веса, что существенно выше аналогичной величины для некоторых боевых отравляющих веществ. В организм человека диоксины проникают несколькими путями: 90 процентов — с водой и пищей через желудочно кишечный тракт, остальные 10 процентов — с воздухом и пылью через лёгкие и кожу. Главным источником образования диоксинов являются продукты сго рания топлива, производство стали, предприятия целлюлозно бумажной промыш ленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания, сточные воды, газовые выбросы. Поскольку диоксины могут легко переноситься в воздухе на большие расстояния и для них не существует границ, проблема диоксинов приобрела глобальный харак тер, в ее решении обязаны принять участие все страны мира. У человека под воздей ствием диоксинов могут появляться депрессии, необоснованные приступы гнева, головные боли, нарушение зрения, потеря слуха, обоняния, вкусовых ощущений. Диоксины — рукотворная угроза человечеству.
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ. Ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк являются тя желымиметаллами и относятся к числу распространенных и весьма токсичных за грязняющихвеществ. Они широко применяются в различных промышленных про изводствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединений тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большое количество соединений поступает в океан через атмосферу. Под воздействием тяже лых металлов у человека развиваются сердечно сосудистые заболевания. РТУТЬ переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т/год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом не которые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного насе ления. В 1977 г. насчитывалось 2800 жертв болезни Минамата (Япония), причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть.
НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ. Нефть и нефтепро дукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Миро вом океане. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Начиная с 1964 г. в Мировом океане пробурено около 2 тыс. скважин. Вследствие «обычных» утечек ежегодно теряется 0, 1 млн т нефти. Большие массы нефтепро дуктов оступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками, п со стоками промышленности. Объем загрязнений из этих источников составляет 2, 5 млн т/год. Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon — авария, произошедшая 20 апреля 2010 г. в Мексиканском заливе и со временем переросшая в техногенную катастро фу регионального масштаба, была названа «потенциально беспрецедентной эко логической катастрофой» . По оценкам компании ВР, объем утечки мог составлять до 100 тыс. баррелей (около 14 тыс. т, или 16 млн л) ежедневно без учета объемов нефти, которую удавалось собрать при помощи защитного купола. Лишь 4 августа 2010 г. удалось остановить утечку нефти, общий разлив которой составил свыше 4, 9 млн баррелей. На данный момент она признана самой крупной утечкой нефти в открытый океан в мировой истории.
При попадании в морскую среду нефть растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. Это приводит к массовой гибели морских орга низмов в прибрежных районах, при этом наибольшую опасность представляют аро матические углеводороды: смерть может наступить после нескольких часов контак тов с ними уже при концентрации 10 4— 10 2 %. В случае нефтяного загрязнения акваторий с замедленным водообменном (бухты, заливы) происходит почти полное уничтожение морской флоры и фауны. Разложение нефтепродуктов в водоеме приводит к изменению состава природ ных вод: росту численности бактерий и изменению их видового состава, увеличе нию концентрации токсических продуктов (фенолов, нафтолов и других оксипроизводных углеводородов), вспениванию воды, развитию зоопланктона и водорослей фитопланктона.
3. 3. Физическое (тепловое) загрязнение вод. Тепловое загрязнение исходит от тепловых электростанций. Сброс нагретых вод в природные водоемы вызывает повышение температуры воды (на 5 15°С), замену обычной флоры сине зелеными водорослями, выделяющими при разложении токсические вещества. Такая вода непригодна для питья, рыбного хозяйства, промышленности. Крайний результат теплового загрязнения тепловой шок, при котором живые организмы погибают.
4. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ БИОСФЕРЫ
В связи с увеличением масштабов хозяйственной деятельности человека, осо бенно в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может приве сти к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Биосфера — оболочка Земли, являющаяся областью существования живого веще ства или затронутая жизнедеятельностью живых организмов. В последние десятилетия темпы исчезновения видов резко возросли и значи тельно превзошли темпы эволюционного образования новых видов. Это происходит в результате ускоренного расселения человека по прежде необитаемым зонам, ши рокого распространения токсичных химических веществ и безжалостной эксплуа тации природы. 3. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГИДРОСФЕРЫ
По оценкам Международного союза охраны природы и природных ресурсов, в среднем ежегодно исчезает один вид. Под угрозой исчезновения флоры и фауны находятся 415 видов животных, 533 вида растений, 17 видов грибов. 6 видов беспозвоночных и 123 вида позвоночных занесены в Красный список Международ ного союза охраны природы. Недостаточна охрана редких представителей нашей фауны (уссурийский тигр, дальневосточный леопард, белый медведь, калан, морж, морской котик и все китообразные). Около 1000 видов птиц и животных в настоящее время находятся под угрозой вымирания. Основу природно заповедного фонда России составляют 100 государственных природных заповедников и 35 национальных парков. Поддерживая ландшафтное и биологическое разнообразие, они препятствуют усилению негативных процессов, ведущих к деградации биосферы. Одновременно они выполняют важные научные и социально культурные функции, являясь полигонами для изучения естественных экосистем, и способствуют экологическому воспитанию населения.
Берегите землю. Берегите Жаворонка в голубом зените, Бабочку на листьях повилики, На тропинках солнечные блики. На камнях играющего краба, Над пустыней тень от баобаба, Ястреба парящего над полем, Ясный месяц над речным покоем. Ласточку, мелькающую в жите, Берегите землю! Берегите!
Скачать презентацию ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПЛАН ЛЕКЦИИ 1 ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
_Е.В._1 ЭКОЛ. БЕЗОП. общая презент.pptx