Miten kemia vaikuttaa ympäristöön tai teollisuuden aiheuttama ympäristön kemiallinen saastuminen
Johdanto.
Öljyputkionnettomuuden seuraukset. 1996
Ihminen oli kaikissa kehitysvaiheissaan läheisessä yhteydessä ulkomaailmaan. Mutta erittäin teollistuneen yhteiskunnan syntymisen jälkeen ihmisen vaarallinen puuttuminen luontoon on lisääntynyt dramaattisesti, tämän häiriön laajuus on laajentunut, se on monipuolistunut ja uhkaa nyt tulla globaaliksi vaaraksi ihmiskunnalle. Uusiutumattomien raaka-aineiden kulutus kasvaa, yhä enemmän peltoa poistuu taloudesta, joten niille rakennetaan kaupunkeja ja tehtaita. Ihmisen on puututtava yhä enemmän biosfäärin talouteen - sen osan planeettamme, jossa on elämää. Maapallon biosfäärissä on tällä hetkellä lisääntyvä antropogeeninen vaikutus. Samalla voidaan erottaa useita merkittävimpiä prosesseja, joista mikään ei paranna planeetan ekologista tilannetta.
Suurin ja merkittävin on ympäristön kemiallinen saastuminen sille epätavallisilla kemiallisilla aineilla. Niiden joukossa ovat teollisuus- ja kotitalousperäiset kaasumaiset ja aerosoliset epäpuhtaudet. Myös hiilidioksidin kerääntyminen ilmakehään etenee. Tämän prosessin edelleen kehittäminen vahvistaa ei-toivottua suuntausta kohti keskimääräisen vuotuisen lämpötilan nousua planeetalla. Ympäristönsuojelijat ovat myös huolestuneita maailman valtameren jatkuvasta saastumisesta öljyllä ja öljytuotteilla, jotka ovat saavuttaneet jo 1/5 sen kokonaispinta-alasta. Tämän kokoinen öljysaaste voi aiheuttaa merkittäviä häiriöitä kaasun ja veden vaihdossa hydrosfäärin ja ilmakehän välillä. Ei ole epäilystäkään siitä, kuinka tärkeää on maaperän kemiallinen saastuminen torjunta-aineilla ja sen lisääntynyt happamuus, mikä johtaa ekosysteemin romahtamiseen. Yleisesti ottaen kaikki tarkasteltavat tekijät, jotka voidaan katsoa saastuttavan vaikutuksen ansioksi, vaikuttavat merkittävästi biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin.
Biosfäärin kemiallinen saastuminen.
Ihminen on saastuttanut ilmakehää tuhansia vuosia, mutta hänen koko tämän ajan käyttämänsä tulen käytön seuraukset olivat merkityksettömiä. Jouduin sietämään, että savu häiritsi hengittämistä ja että noki oli mustassa peitossa asunnon katossa ja seinissä. Syntynyt lämpö oli ihmiselle tärkeämpää kuin puhdas ilma ja keskeneräiset luolan seinät. Alkuperäinen ilman saastuminen ei ollut ongelma, sillä ihmiset asuivat silloin pienissä ryhmissä, miehittäen mittaamattoman laajan koskemattoman luonnonympäristön. Ja edes merkittävään ihmisten keskittymiseen suhteellisen pienelle alueelle, kuten tapahtui klassisessa antiikissa, ei vielä liittynyt vakavia seurauksia.
Näin oli 1800-luvun alkuun asti. Vasta viimeisen sadan vuoden aikana teollisuuden kehitys on "lahjannut" meille sellaisia tuotantoprosesseja, joiden seurauksia ihminen ei aluksi osannut vielä kuvitella. Syntyi miljoonia kaupunkeja, joiden kasvua ei voida pysäyttää. Kaikki tämä on tulosta ihmisen suurista keksintöistä ja valloituksista.
Pohjimmiltaan on kolme pääasiallista ilmansaasteiden lähdettä: teollisuus, kotitalouskattilat, liikenne. Näiden lähteiden osuus ilmansaasteiden kokonaismäärästä vaihtelee suuresti paikasta toiseen. Nykyään on yleisesti hyväksytty, että teollisuustuotanto saastuttaa ilmaa eniten. Saasteen lähteet - lämpövoimalat, jotka yhdessä savun kanssa vapauttavat rikkidioksidia ja hiilidioksidia ilmaan; metallurgiset yritykset, erityisesti ei-rautametallien metallurgia, jotka päästävät ilmaan typen oksideja, rikkivetyä, klooria, fluoria, ammoniakkia, fosforiyhdisteitä, hiukkasia ja elohopean ja arseenin yhdisteitä; kemian- ja sementtitehtaita. Haitallisia kaasuja pääsee ilmaan teollisuuden tarpeisiin käytettävän polttoaineen palamisen, kodin lämmityksen, kuljetuksen, polton ja kotitalous- ja teollisuusjätteiden käsittelyn seurauksena. Ilmakehän epäpuhtaudet jaetaan primaarisiin, jotka tulevat suoraan ilmakehään, ja toissijaisiin, jotka johtuvat jälkimmäisen muuttumisesta. Joten ilmakehään saapuva rikkidioksidi hapettuu rikkihappoanhydridiksi, joka on vuorovaikutuksessa vesihöyryn kanssa ja muodostaa rikkihappopisaroita. Kun rikkihappoanhydridi reagoi ammoniakin kanssa, muodostuu ammoniumsulfaattikiteitä. Samoin saasteiden ja ilmakehän komponenttien välisten kemiallisten, valokemiallisten, fysikaalis-kemiallisten reaktioiden seurauksena muodostuu muita toissijaisia merkkejä. Pääasiallinen pyrogeenisen saastumisen lähde planeetalla ovat lämpövoimalaitokset, metallurgiset ja kemialliset yritykset sekä kattilalaitokset, jotka kuluttavat yli 70 prosenttia vuosittain tuotetuista kiinteistä ja nestemäisistä polttoaineista. Tärkeimmät pyrogeenistä alkuperää olevat haitalliset epäpuhtaudet ovat seuraavat:
Hiilimonoksidi. Se saadaan hiilipitoisten aineiden epätäydellisestä palamisesta. Se pääsee ilmaan kiinteän jätteen palamisen seurauksena pakokaasujen ja teollisuusyritysten päästöjen seurauksena. Vähintään 1250 miljoonaa tonnia tätä kaasua pääsee ilmakehään joka vuosi.Hiilimonoksidi on yhdiste, joka reagoi aktiivisesti ilmakehän osien kanssa ja myötävaikuttaa planeetan lämpötilan nousuun ja kasvihuoneilmiön syntymiseen.
Rikkidioksidi. Sitä vapautuu rikkipitoisen polttoaineen palamisen tai rikkipitoisten malmien käsittelyn yhteydessä (jopa 170 miljoonaa tonnia vuodessa). Osa rikkiyhdisteistä vapautuu orgaanisten jäännösten palaessa kaivoskaatopaikoilla. Pelkästään Yhdysvalloissa rikkidioksidin kokonaismäärä ilmakehään oli 65 % maailman päästöistä.
Rikkihappoanhydridi. Se muodostuu rikkidioksidin hapettumisen aikana. Reaktion lopputuote on sadeveden aerosoli tai rikkihapon liuos, joka happamoi maaperää ja pahentaa ihmisen hengityselinsairauksia. Rikkihappoaerosolin saostumista kemianalan yritysten savusoihdeista havaitaan alhaisella pilvisyydellä ja korkealla ilmankosteudella. Alle 11 km:n etäisyydellä tällaisista yrityksistä kasvavien kasvien lehtilevyt ovat yleensä tiheästi täynnä pieniä nekroottisia täpliä, jotka muodostuvat rikkihappopisaroiden sedimentoitumispaikkoihin. Ei-rauta- ja rautametallien pyrometallurgiset yritykset sekä lämpövoimalaitokset päästävät vuosittain kymmeniä miljoonia tonneja rikkihappoanhydridiä ilmakehään.
Rikkivety ja hiilidisulfidi. Ne tulevat ilmakehään erikseen tai yhdessä muiden rikkiyhdisteiden kanssa. Pääasialliset päästölähteet ovat tekokuitua, sokeria, koksia valmistavat yritykset, öljynjalostamot ja öljykentät. Ilmakehässä, kun ne ovat vuorovaikutuksessa muiden epäpuhtauksien kanssa, ne hapettuvat hitaasti rikkihappoanhydridiksi.
typpioksidit. Pääasialliset päästölähteet ovat typpilannoitteita, typpihappoa ja nitraatteja, aniliinivärejä, nitroyhdisteitä, viskoosisilkkiä ja selluloidia tuottavat yritykset. Typen oksidien määrä ilmakehään on 20 miljoonaa tonnia vuodessa.
Fluoriyhdisteet. Saasteen lähteitä ovat alumiinia, emaleja, lasia, keramiikkaa, terästä ja fosfaattilannoitteita valmistavat yritykset. Fluoripitoiset aineet pääsevät ilmakehään kaasumaisten yhdisteiden muodossa - fluorivety tai natrium- ja kalsiumfluoridipöly. Yhdisteille on tunnusomaista myrkyllinen vaikutus. Fluorijohdannaiset ovat vahvoja hyönteismyrkkyjä.
Klooriyhdisteet. Ne tulevat ilmakehään kemiallisista yrityksistä, jotka tuottavat suolahappoa, klooria sisältäviä torjunta-aineita, orgaanisia väriaineita, hydrolyyttistä alkoholia, valkaisuainetta, soodaa. Ilmakehässä niitä esiintyy kloorimolekyylien ja suolahappohöyryjen seoksena. Kloorin myrkyllisyys määräytyy yhdisteiden tyypin ja niiden pitoisuuden mukaan. Metallurgisessa teollisuudessa harkkoraudan sulatuksen ja sen teräkseksi jalostuksen aikana ilmakehään vapautuu erilaisia raskasmetalleja ja myrkyllisiä kaasuja. Siten 1 tonnia kohden kyllästettyä valurautaa 12,7 kg rikkidioksidin ja 14,5 kg pölyhiukkasten lisäksi, jotka määräävät arseenin, fosforin, antimonin, lyijyn, elohopeahöyryn ja harvinaisten metallien, tervaaineiden ja vedyn yhdisteiden määrän syanidia vapautuu.
JOHDANTOÖljyputkionnettomuuden seuraukset. 1996
Ihminen oli kaikissa kehitysvaiheissaan läheisessä yhteydessä ulkomaailmaan. Mutta erittäin teollistuneen yhteiskunnan syntymisen jälkeen ihmisen vaarallinen puuttuminen luontoon on lisääntynyt dramaattisesti, tämän häiriön laajuus on laajentunut, se on monipuolistunut ja uhkaa nyt tulla globaaliksi vaaraksi ihmiskunnalle. Uusiutumattomien raaka-aineiden kulutus kasvaa, yhä enemmän peltoa poistuu taloudesta, joten niille rakennetaan kaupunkeja ja tehtaita. Ihmisen on puututtava yhä enemmän biosfäärin talouteen - sen osan planeettamme, jossa on elämää. Maapallon biosfäärissä on tällä hetkellä lisääntyvä antropogeeninen vaikutus. Samalla voidaan erottaa useita merkittävimpiä prosesseja, joista mikään ei paranna planeetan ekologista tilannetta.
Suurin ja merkittävin on ympäristön kemiallinen saastuminen sille epätavallisilla kemiallisilla aineilla. Niiden joukossa ovat teollisuus- ja kotitalousperäiset kaasumaiset ja aerosoliset epäpuhtaudet. Myös hiilidioksidin kerääntyminen ilmakehään etenee. Tämän prosessin edelleen kehittäminen vahvistaa ei-toivottua suuntausta kohti keskimääräisen vuotuisen lämpötilan nousua planeetalla. Ympäristönsuojelijat ovat myös huolestuneita maailman valtameren jatkuvasta saastumisesta öljyllä ja öljytuotteilla, jotka ovat saavuttaneet jo 1/5 sen kokonaispinta-alasta. Tämän kokoinen öljysaaste voi aiheuttaa merkittäviä häiriöitä kaasun ja veden vaihdossa hydrosfäärin ja ilmakehän välillä. Ei ole epäilystäkään siitä, kuinka tärkeää on maaperän kemiallinen saastuminen torjunta-aineilla ja sen lisääntynyt happamuus, mikä johtaa ekosysteemin romahtamiseen. Yleisesti ottaen kaikki tarkasteltavat tekijät, jotka voidaan katsoa saastuttavan vaikutuksen ansioksi, vaikuttavat merkittävästi biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin.
BIOSFERIN KEMIALLINEN SAASTAA.
Ihminen on saastuttanut ilmakehää tuhansia vuosia, mutta hänen koko tämän ajan käyttämänsä tulen käytön seuraukset olivat merkityksettömiä. Jouduin sietämään, että savu häiritsi hengittämistä ja että noki oli mustassa peitossa asunnon katossa ja seinissä. Syntynyt lämpö oli ihmiselle tärkeämpää kuin puhdas ilma ja keskeneräiset luolan seinät. Alkuperäinen ilman saastuminen ei ollut ongelma, sillä ihmiset asuivat silloin pienissä ryhmissä, miehittäen mittaamattoman laajan koskemattoman luonnonympäristön. Ja edes merkittävään ihmisten keskittymiseen suhteellisen pienelle alueelle, kuten tapahtui klassisessa antiikissa, ei vielä liittynyt vakavia seurauksia.
Näin oli 1800-luvun alkuun asti. Vasta viimeisen sadan vuoden aikana teollisuuden kehitys on "lahjannut" meille sellaisia tuotantoprosesseja, joiden seurauksia ihminen ei aluksi osannut vielä kuvitella. Syntyi miljoonia kaupunkeja, joiden kasvua ei voida pysäyttää. Kaikki tämä on tulosta ihmisen suurista keksintöistä ja valloituksista.
Pohjimmiltaan on kolme pääasiallista ilmansaasteiden lähdettä: teollisuus, kotitalouskattilat, liikenne. Näiden lähteiden osuus ilmansaasteiden kokonaismäärästä vaihtelee suuresti paikasta toiseen. Nykyään on yleisesti hyväksytty, että teollisuustuotanto saastuttaa ilmaa eniten. Saasteen lähteet - lämpövoimalat, jotka yhdessä savun kanssa vapauttavat rikkidioksidia ja hiilidioksidia ilmaan; metallurgiset yritykset, erityisesti ei-rautametallien metallurgia, jotka päästävät ilmaan typen oksideja, rikkivetyä, klooria, fluoria, ammoniakkia, fosforiyhdisteitä, hiukkasia ja elohopean ja arseenin yhdisteitä; kemian- ja sementtitehtaita. Haitallisia kaasuja pääsee ilmaan teollisuuden tarpeisiin käytettävän polttoaineen palamisen, kodin lämmityksen, kuljetuksen, polton ja kotitalous- ja teollisuusjätteiden käsittelyn seurauksena. Ilmakehän epäpuhtaudet jaetaan primaarisiin, jotka tulevat suoraan ilmakehään, ja toissijaisiin, jotka johtuvat jälkimmäisen muuttumisesta. Joten ilmakehään saapuva rikkidioksidi hapettuu rikkihappoanhydridiksi, joka on vuorovaikutuksessa vesihöyryn kanssa ja muodostaa rikkihappopisaroita. Kun rikkihappoanhydridi reagoi ammoniakin kanssa, muodostuu ammoniumsulfaattikiteitä. Samoin saasteiden ja ilmakehän komponenttien välisten kemiallisten, valokemiallisten, fysikaalis-kemiallisten reaktioiden seurauksena muodostuu muita toissijaisia merkkejä. Pääasiallinen pyrogeenisen saastumisen lähde planeetalla ovat lämpövoimalaitokset, metallurgiset ja kemialliset yritykset sekä kattilalaitokset, jotka kuluttavat yli 70 prosenttia vuosittain tuotetuista kiinteistä ja nestemäisistä polttoaineista. Tärkeimmät pyrogeenistä alkuperää olevat haitalliset epäpuhtaudet ovat seuraavat:
Hiilimonoksidi. Se saadaan hiilipitoisten aineiden epätäydellisestä palamisesta. Se pääsee ilmaan kiinteän jätteen palamisen seurauksena pakokaasujen ja teollisuusyritysten päästöjen seurauksena. Vähintään 1250 miljoonaa tonnia tätä kaasua pääsee ilmakehään joka vuosi.Hiilimonoksidi on yhdiste, joka reagoi aktiivisesti ilmakehän osien kanssa ja edistää planeetan lämpötilan nousua ja kasvihuoneilmiön syntymistä.
Rikkidioksidi. Sitä vapautuu rikkipitoisen polttoaineen palamisen tai rikkipitoisten malmien käsittelyn yhteydessä (jopa 170 miljoonaa tonnia vuodessa). Osa rikkiyhdisteistä vapautuu orgaanisten jäännösten palaessa kaivoskaatopaikoilla. Pelkästään Yhdysvalloissa rikkidioksidin kokonaismäärä ilmakehään oli 65 % maailman päästöistä.
Rikkihappoanhydridi . Se muodostuu rikkidioksidin hapettumisen aikana. Reaktion lopputuote on sadeveden aerosoli tai rikkihapon liuos, joka happamoi maaperää ja pahentaa ihmisen hengityselinsairauksia. Rikkihappoaerosolin saostumista kemianalan yritysten savusoihdeista havaitaan alhaisella pilvisyydellä ja korkealla ilmankosteudella. Alle 11 km:n etäisyydellä tällaisista yrityksistä kasvavien kasvien lehtilevyt ovat yleensä tiheästi täynnä pieniä nekroottisia täpliä, jotka muodostuvat rikkihappopisaroiden sedimentoitumispaikkoihin. Ei-rauta- ja rautametallien pyrometallurgiset yritykset sekä lämpövoimalaitokset päästävät vuosittain kymmeniä miljoonia tonneja rikkihappoanhydridiä ilmakehään.
Rikkivety ja hiilidisulfidi. Ne tulevat ilmakehään erikseen tai yhdessä muiden rikkiyhdisteiden kanssa. Pääasialliset päästölähteet ovat tekokuitua, sokeria, koksia valmistavat yritykset, öljynjalostamot ja öljykentät. Ilmakehässä, kun ne ovat vuorovaikutuksessa muiden epäpuhtauksien kanssa, ne hapettuvat hitaasti rikkihappoanhydridiksi.
typpioksidit. Pääasialliset päästölähteet ovat typpilannoitteita, typpihappoa ja nitraatteja, aniliinivärejä, nitroyhdisteitä, viskoosisilkkiä ja selluloidia tuottavat yritykset. Typen oksidien määrä ilmakehään on 20 miljoonaa tonnia vuodessa.
Fluoriyhdisteet. Saasteen lähteitä ovat alumiinia, emaleja, lasia, keramiikkaa, terästä ja fosfaattilannoitteita valmistavat yritykset. Fluoripitoiset aineet pääsevät ilmakehään kaasumaisten yhdisteiden muodossa - fluorivety tai natrium- ja kalsiumfluoridipöly. Yhdisteille on tunnusomaista myrkyllinen vaikutus. Fluorijohdannaiset ovat vahvoja hyönteismyrkkyjä.
Klooriyhdisteet. Ne tulevat ilmakehään kemiallisista yrityksistä, jotka tuottavat suolahappoa, klooria sisältäviä torjunta-aineita, orgaanisia väriaineita, hydrolyyttistä alkoholia, valkaisuainetta, soodaa. Ilmakehässä niitä esiintyy kloorimolekyylien ja suolahappohöyryjen seoksena. Kloorin myrkyllisyys määräytyy yhdisteiden tyypin ja niiden pitoisuuden mukaan. Metallurgisessa teollisuudessa harkkoraudan sulatuksen ja sen teräkseksi jalostuksen aikana ilmakehään vapautuu erilaisia raskasmetalleja ja myrkyllisiä kaasuja. Siten 1 tonnia kohden kyllästettyä valurautaa 12,7 kg rikkidioksidin ja 14,5 kg pölyhiukkasten lisäksi, jotka määräävät arseenin, fosforin, antimonin, lyijyn, elohopeahöyryn ja harvinaisten metallien, tervaaineiden ja vedyn yhdisteiden määrän syanidia vapautuu.
Ilmakehän aerosoli saastuminen. Aerosolit ovat ilmassa suspendoituneita kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia. Aerosolien kiinteät komponentit ovat joissain tapauksissa erityisen vaarallisia organismeille ja aiheuttavat ihmisille tiettyjä sairauksia. Ilmakehässä aerosolisaasteet havaitaan savun, sumun, sumun tai sumun muodossa. Merkittävä osa aerosoleista muodostuu ilmakehässä, kun kiinteät ja nestemäiset hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa keskenään tai vesihöyryn kanssa. Aerosolihiukkasten keskikoko on 1-5 mikronia. Maan ilmakehään pääsee vuosittain noin 1 kuutiometri. km keinotekoista alkuperää olevia pölyhiukkasia. Myös ihmisten tuotantotoiminnan aikana muodostuu suuri määrä pölyhiukkasia. Tietoja joistakin teknogeenisen pölyn lähteistä on taulukossa 1:
pöytä 1
|
Tärkeimmät keinotekoisen ilmansaasteen lähteet ovat korkeatuhkaisia hiiltä kuluttavat lämpövoimalaitokset, rikastuslaitokset, metallurgiset, sementti-, magnesiitti- ja hiilimustalaitokset. Näistä lähteistä peräisin olevat aerosolihiukkaset erottuvat monista erilaisista kemiallisista koostumuksista. Useimmiten niiden koostumuksesta löytyy piin, kalsiumin ja hiilen yhdisteitä, harvemmin - metallioksideja: rauta, magnesium, mangaani, sinkki, kupari, nikkeli, lyijy, antimoni, vismutti, seleeni, arseeni, beryllium, kadmium, kromi , koboltti, molybdeeni sekä asbesti. Vielä suurempi valikoima on ominaista orgaaniselle pölylle, mukaan lukien alifaattiset ja aromaattiset hiilivedyt, happosuolat. Se muodostuu jäännösöljytuotteiden palamisen aikana, pyrolyysiprosessin aikana öljynjalostamoissa, petrokemian ja muissa vastaavissa yrityksissä. Pysyviä aerosolisaasteen lähteitä ovat teollisuuskaatopaikat - kaivosteollisuuden tai jalostusteollisuuden, lämpövoimaloiden jätteistä muodostuneet keinotekoiset kasat uudelleensijoitetusta materiaalista, pääasiassa päällyskuormituksesta. Pölyn ja myrkyllisten kaasujen lähde on massaräjäytys. Joten yhden keskikokoisen räjähdyksen (250-300 tonnia räjähteitä) seurauksena ilmakehään vapautuu noin 2 tuhatta kuutiometriä. m ehdollista hiilimonoksidia ja yli 150 tonnia pölyä. Sementin ja muiden rakennusmateriaalien tuotanto on myös ilmansaasteiden lähde pölystä. Näiden teollisuudenalojen tärkeimpiin teknologisiin prosesseihin - panosten, puolivalmiiden tuotteiden ja kuumissa kaasuvirroissa saatujen tuotteiden jauhamiseen ja kemialliseen käsittelyyn liittyy aina pölyn ja muiden haitallisten aineiden päästöt ilmakehään. Ilmakehän epäpuhtaudet sisältävät hiilivedyt - tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä, jotka sisältävät 1-13 hiiliatomia. Ne käyvät läpi erilaisia muunnoksia, hapettumista, polymeroitumista ja ovat vuorovaikutuksessa muiden ilmansaasteiden kanssa auringonsäteilyn kiihottamisen jälkeen. Näiden reaktioiden seurauksena muodostuu peroksidiyhdisteitä, vapaita radikaaleja, hiilivetyjen yhdisteitä typen ja rikin oksidien kanssa, usein aerosolihiukkasten muodossa. Tietyissä sääolosuhteissa pintailmakerrokseen voi muodostua erityisen suuria haitallisten kaasumaisten ja aerosoliepäpuhtauksien kerääntymiä.
Tämä tapahtuu yleensä, kun ilmakerroksessa tapahtuu inversio suoraan kaasu- ja pölypäästölähteiden yläpuolella - kylmemmän ilman kerroksen sijainti lämpimän ilman alla, mikä estää ilmamassat ja viivästyttää epäpuhtauksien siirtymistä ylöspäin. Tämän seurauksena haitalliset päästöt keskittyvät inversiokerroksen alle, niiden pitoisuus maanpinnan lähellä kasvaa jyrkästi, mikä tulee yhdeksi syyksi luonnossa aiemmin tuntemattoman fotokemiallisen sumun muodostumiseen.
Valokemiallinen sumu (sumu). Fotokemiallinen sumu on monikomponenttinen seos kaasuja ja aerosolihiukkasia primääristä ja sekundaarista alkuperää. Sumun pääkomponenttien koostumus sisältää otsonia, typen ja rikin oksideja, lukuisia orgaanisia peroksidiyhdisteitä, joita kutsutaan yhteisesti valohapettimiksi. Fotokemiallinen savusumu syntyy fotokemiallisten reaktioiden seurauksena tietyissä olosuhteissa: korkea typen oksidien, hiilivetyjen ja muiden epäpuhtauksien pitoisuus ilmakehässä, voimakas auringonsäteily ja tyyni tai erittäin heikko ilmanvaihto pintakerroksessa voimakkaalla ja lisääntyneellä inversio vähintään vuorokauden ajan. Jatkuva tyyni sää, johon yleensä liittyy inversioita, on tarpeen korkean reagoivien aineiden pitoisuuden luomiseksi.
Tällaiset olosuhteet luodaan useammin kesä-syyskuussa ja harvemmin talvella. Pitkään jatkuneella kirkkaalla säällä auringon säteily aiheuttaa typpidioksidimolekyylien hajoamisen, jolloin muodostuu typpioksidia ja atomihappea. Atomihappi molekyylihapen kanssa muodostaa otsonia. Näyttäisi siltä, että jälkimmäisen, hapettavan typpioksidin, pitäisi muuttua jälleen molekyylihapeksi ja typpioksidin dioksidiksi. Mutta niin ei tapahdu. Typpioksidi reagoi pakokaasujen olefiinien kanssa, jotka hajottavat kaksoissidoksen muodostaen molekyylifragmentteja ja ylimääräistä otsonia. Jatkuvan dissosioitumisen seurauksena uusia typpidioksidimassoja halkeilee ja syntyy lisää otsonia. Syntyy syklinen reaktio, jonka seurauksena otsonia kertyy vähitellen ilmakehään. Tämä prosessi pysähtyy yöllä. Otsoni puolestaan reagoi olefiinien kanssa. Ilmakehään keskittyy erilaisia peroksideja, jotka yhteensä muodostavat valokemialliselle sumulle ominaisia hapettimia. Jälkimmäiset ovat lähde niin sanotuille vapaille radikaaleille, joille on ominaista erityinen reaktiivisuus. Tällainen savusumu ei ole harvinaista Lontoossa, Pariisissa, Los Angelesissa, New Yorkissa ja muissa Euroopan ja Amerikan kaupungeissa. Fysiologisten ihmiskehoon kohdistuvien vaikutustensa perusteella ne ovat erittäin vaarallisia hengitys- ja verenkiertoelimille ja aiheuttavat usein huonokuntoisten kaupunkilaisten ennenaikaista kuolemaa.
Ongelma teollisuusyritysten (MPC) saastepäästöjen hallinnassa. Ilman enimmäispitoisuuksien kehittämisessä etusija kuuluu Neuvostoliitolle. MPC - sellaiset pitoisuudet, joihin henkilö ja hänen jälkeläisensä vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti, eivät heikennä heidän suorituskykyään, hyvinvointiaan eivätkä ihmisten hygienia- ja elinoloja.
Kaikkien kaikkien osastojen vastaanottaman MPC-informaation yleistäminen suoritetaan MGO:ssa (Main Geophysical Observatory). Ilma-arvojen määrittämiseksi havaintojen tulosten perusteella mitattuja pitoisuuksien arvoja verrataan yksittäisen suurimman sallitun pitoisuuden ja tapausten lukumäärään, jolloin MPC ylittyi, sekä kuinka monta kertaa suurin sallittu pitoisuus. arvo oli suurempi kuin MPC, määritetään. Keskimääräistä pitoisuuden arvoa kuukauden tai vuoden ajalta verrataan pitkän aikavälin MPC:hen - keskivakaan MPC:hen. Kaupungin ilmakehässä havaittujen useiden aineiden aiheuttamaa ilmansaasteiden tilaa arvioidaan monimutkaisen indikaattorin - ilmansaasteindeksin (API) avulla. Tätä varten MPC normalisoitu vastaaviin arvoihin ja eri aineiden keskimääräiset pitoisuudet yksinkertaisten laskelmien avulla johtavat rikkidioksidipitoisuuksien arvoon ja lasketaan sitten yhteen. Tärkeimpien epäpuhtauksien kertaluonteiset enimmäispitoisuudet olivat korkeimmat Norilskissa (typpi- ja rikkioksidit), Frunze (pöly), Omsk (hiilimonoksidi). Pääasiallisten epäpuhtauksien aiheuttama ilman saastumisen aste riippuu suoraan kaupungin teollisesta kehityksestä. Korkeimmat enimmäispitoisuudet ovat tyypillisiä kaupungeille, joissa asuu yli 500 tuhatta asukasta. Tiettyjen aineiden aiheuttama ilman saastuminen riippuu kaupungissa kehitetyn teollisuuden tyypistä. Jos useiden toimialojen yritykset sijaitsevat suuressa kaupungissa, syntyy erittäin korkea ilmansaaste, mutta monien tiettyjen aineiden päästöjen vähentämisongelma on edelleen ratkaisematta.
LUONNOLLINEN VEDEN KEMIALLINEN SAASTAA.
Mikä tahansa vesistö tai vesilähde liittyy sen ulkoiseen ympäristöön. Siihen vaikuttavat pinta- tai pohjaveden valumien muodostumisolosuhteet, erilaiset luonnonilmiöt, teollisuus, teollisuus- ja kunnallinen rakentaminen, liikenne, talous ja kotimainen ihmisen toiminta. Näiden vaikutusten seurauksena vesiympäristöön pääsee uusia, epätavallisia aineita – veden laatua heikentäviä saasteita. Vesiympäristöön päässyt saasteet luokitellaan eri tavoin lähestymistapojen, kriteerien ja tehtävien mukaan. Joten yleensä jakaa kemiallinen, fyysinen ja biologinen saastuminen. Kemiallinen saastuminen on muutos veden luonnollisissa kemiallisissa ominaisuuksissa, jotka johtuvat sekä epäorgaanisten (mineraalisuolat, hapot, emäkset, savihiukkaset) että orgaanisen luonteen (öljy ja öljytuotteet, orgaaniset jäämät, pinta-aktiiviset aineet, torjunta-aineet).
epäorgaaninen saastuminen. Makeiden ja merivesien tärkeimmät epäorgaaniset (mineraaliset) saasteet ovat erilaisia kemiallisia yhdisteitä, jotka ovat myrkyllisiä vesiympäristön asukkaille. Nämä ovat arseenin, lyijyn, kadmiumin, elohopean, kromin, kuparin, fluorin yhdisteitä. Suurin osa niistä päätyy veteen ihmisen toiminnan seurauksena. Raskasmetallit imeytyvät kasviplanktoniin ja siirtyvät sitten ravintoketjun kautta paremmin organisoituneisiin organismeihin. Joidenkin hydrosfäärin yleisimpien saasteiden myrkylliset vaikutukset on esitetty taulukossa 2:
taulukko 2
|
Myrkyllisyysaste:
- - on poissa
+ - erittäin heikko
++ - heikko
+++ - vahva
++++ - erittäin vahva.
Taulukossa lueteltujen aineiden lisäksi vesiympäristön vaarallisia epäpuhtauksia ovat epäorgaaniset hapot ja emäkset, jotka aiheuttavat laajan valikoiman teollisuuden jätevesien pH-arvoja (1,0 - 11,0) ja voivat muuttaa vesiympäristön pH:n arvoiksi. 5,0 tai yli 8,0, kun taas kalaa makeassa ja merivedessä voi esiintyä vain pH-alueella 5,0 - 8,5. Pääasiallisista mineraalien ja biogeenisten alkuaineiden hydrosfäärin saastumisen lähteistä mainittakoon elintarviketeollisuuden yritykset ja maatalous. Kastetuilta mailta huuhtoutuu vuosittain pois noin 6 miljoonaa tonnia suoloja. Vuoteen 2000 mennessä niiden painoa on mahdollista nostaa 12 miljoonaan tonniin/vuosi. Elohopeaa, lyijyä ja kuparia sisältävät jätteet sijaitsevat erillisillä alueilla rannikon edustalla, mutta osa niistä kuljetetaan kauas aluevesien ulkopuolelle. Elohopeasaaste vähentää merkittävästi meren ekosysteemien alkutuotantoa ja estää kasviplanktonin kehittymisen. Elohopeaa sisältävät jätteet kerääntyvät yleensä lahtien tai jokisuiston pohjasedimentteihin. Sen kulkeutumista edelleen seuraa metyylielohopean kertyminen ja sen sisällyttäminen vesieliöiden troofisiin ketjuihin. Niinpä Minamata-tauti, jonka japanilaiset tutkijat löysivät ensimmäisenä ihmisiltä, jotka söivät Minamata-lahdella pyydettyä kalaa, johon päästettiin hallitsemattomasti teknogeenista elohopeaa sisältäviä teollisuusjätevesiä, tuli pahamaineiseksi.
orgaaninen saastuminen. Maasta valtamereen tuoduista liukoisista aineista ei vain mineraali- ja biogeeniset alkuaineet, vaan myös orgaaniset jäämät ovat erittäin tärkeitä vesiympäristön asukkaille. Orgaanisen aineen poistumisen valtamereen arvioidaan olevan 300 - 380 miljoonaa tonnia vuodessa. Orgaanista alkuperää olevia suspensioita tai liuennutta orgaanista ainetta sisältävä jätevesi vaikuttaa haitallisesti vesistöjen kuntoon. Laskeutuessaan suspensiot tulvivat pohjaa ja viivästävät näiden veden itsepuhdistusprosessiin osallistuvien mikro-organismien kehitystä tai pysäyttävät niiden elintärkeän toiminnan. Näiden sedimenttien mädäntyessä voi muodostua haitallisia yhdisteitä ja myrkyllisiä aineita, kuten rikkivetyä, mikä saastuttaa joen kaiken veden. Suspensioiden läsnäolo vaikeuttaa myös valon tunkeutumista syvälle veteen ja hidastaa fotosynteesiprosesseja. Yksi vedenlaadun tärkeimmistä hygieniavaatimuksista on vaaditun happimäärän pitoisuus siinä. Haitallisia vaikutuksia ovat kaikki epäpuhtaudet, jotka tavalla tai toisella vaikuttavat veden happipitoisuuden vähenemiseen. Pinta-aktiiviset aineet - rasvat, öljyt, voiteluaineet - muodostavat veden pinnalle kalvon, joka estää kaasunvaihdon veden ja ilmakehän välillä, mikä vähentää veden kyllästymisastetta hapella. Merkittävä määrä orgaanista ainesta, josta suurin osa ei ole luonnollisille vesille ominaista, päätyy jokiin teollisuuden ja kotitalouksien jätevesien mukana. Vesistöjen ja viemärien saastuminen lisääntyy kaikissa teollisuusmaissa. Tietoja joidenkin orgaanisten aineiden pitoisuudesta teollisuuden jätevesissä on taulukossa 3:
Taulukko 3
Kaupungistumisen nopean tahdin ja jätevedenpuhdistamoiden jonkin verran hitauden rakentamisen tai epätyydyttävän toiminnan vuoksi vesialtaat ja maaperä saastuvat kotitalousjätteillä. Saastuminen on erityisen havaittavissa hitaasti virtaavissa tai seisovissa vesistöissä (altaissa, järvissä).
Vesiympäristössä hajoavasta orgaanisesta jätteestä voi tulla väliaine patogeenisille organismeille. Orgaanisella jätteellä saastuneesta vedestä tulee lähes kelpaamaton juoma- ja muihin tarkoituksiin. Kotitalousjätteet ovat vaarallisia paitsi siksi, että ne ovat joidenkin ihmisten sairauksien (lavantauti, punatauti, kolera) lähde, vaan myös siksi, että sen hajoaminen vaatii paljon happea. Jos talousjätevettä pääsee säiliöön hyvin suuria määriä, liukoisen hapen pitoisuus voi pudota alle meren ja makean veden eliöiden elämälle välttämättömän tason.
MAAILMANVALTAJEN SAASTUMISEN ONGELMA (esimerkiksi useista orgaanisista yhdisteistä).
Öljy ja öljytuotteet. Öljy on viskoosi öljyinen neste, joka on väriltään tummanruskea ja jolla on alhainen fluoresenssi. Öljy koostuu pääasiassa tyydyttyneistä alifaattisista ja hydroaromaattisista hiilivedyistä. Öljyn pääkomponentit - hiilivedyt (jopa 98%) - on jaettu 4 luokkaan:
Parafiinit (alkeenit) - (jopa 90% kokonaiskoostumuksesta) - vakaat aineet, joiden molekyylejä ilmaisee suora ja haarautunut hiiliatomiketju. Kevyillä parafiineilla on suurin haihtuvuus ja vesiliukoisuus.
Sykloparafiinit - (30 - 60 % kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttyneet sykliset yhdisteet, joissa on 5-6 hiiliatomia renkaassa. Syklopentaanin ja sykloheksaanin lisäksi öljystä löytyy tämän ryhmän bisyklisiä ja polysyklisiä yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat erittäin stabiileja ja vaikeasti biohajoavia.
aromaattiset hiilivedyt - (20 - 40 % kokonaiskoostumuksesta) - Bentseenisarjan tyydyttymättömät sykliset yhdisteet, jotka sisältävät 6 hiiliatomia renkaassa vähemmän kuin sykloparafiinit. Öljy sisältää haihtuvia yhdisteitä, joiden molekyyli on yhden renkaan muodossa (bentseeni, tolueeni, ksyleeni), sitten bisyklinen (naftaleeni), puolisyklinen (pyreeni).
Olefiinit (alkeenit) - (jopa 10 % kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttymättömät ei-sykliset yhdisteet, joissa on yksi tai kaksi vetyatomia jokaisessa hiiliatomissa molekyylissä, jolla on suora tai haarautunut ketju.
Öljy ja öljytuotteet ovat yleisimpiä valtamerten saasteita. 1980-luvun alkuun mennessä valtameriin joutui vuosittain noin 6 miljoonaa tonnia öljyä, mikä vastasi 0,23 % maailman tuotannosta. Suurimmat öljyhäviöt liittyvät sen kuljetuksiin tuotantoalueilta. Hätätilanteet, pesu- ja painolastiveden purkaminen säiliöalusten yli laidan - kaikki tämä johtaa pysyvien saastekenttien esiintymiseen merireiteillä. Vuosina 1962-79 onnettomuuksien seurauksena meriympäristöön pääsi noin 2 miljoonaa tonnia öljyä. Viimeisten 30 vuoden aikana, vuodesta 1964 lähtien, Maailman valtamereen on porattu noin 2 000 kaivoa, joista 1 000 ja 350 teollisuuskaivoa on varustettu pelkästään Pohjanmerellä. Pienistä vuodoista johtuen öljyä häviää 0,1 miljoonaa tonnia vuodessa. Suuria öljymassoja tulee meriin jokia pitkin kotimaisten ja myrskyviemäreiden kautta.
Tästä lähteestä peräisin olevan saastumisen määrä on 2,0 miljoonaa tonnia vuodessa. Teollisuuden jätevesien mukana tulee vuosittain 0,5 miljoonaa tonnia öljyä. Meriympäristöön joutuessaan öljy leviää ensin kalvon muodossa muodostaen eripaksuisia kerroksia. Kalvon värin perusteella voit määrittää sen paksuuden (taulukko 4):
Taulukko 4
|
Öljykalvo muuttaa spektrin koostumusta ja valon tunkeutumisen voimakkuutta veteen. Raakaöljyn ohuiden kalvojen valonläpäisy on 1-10 % (280 nm), 60-70 % (400 nm).
Kalvo, jonka paksuus on 30-40 mikronia, absorboi infrapunasäteilyn kokonaan. Veteen sekoitettuna öljy muodostaa kahden tyyppisen emulsion: suora - "öljy vedessä" - ja käänteinen - "vesi öljyssä". Suorat emulsiot, jotka koostuvat öljypisaroista, joiden halkaisija on enintään 0,5 μm, ovat vähemmän stabiileja ja ovat tyypillisiä pinta-aktiivisia aineita sisältäville öljyille. Kun haihtuvat jakeet poistetaan, öljy muodostaa viskooseja käänteisemulsioita, jotka voivat jäädä pintaan, kulkeutua virran mukana, huuhtoutua rantaan ja laskeutua pohjalle.
Torjunta-aineet. Torjunta-aineet ovat joukko ihmisen valmistamia aineita, joita käytetään tuholaisten ja kasvitautien torjuntaan. Torjunta-aineet jaetaan seuraaviin ryhmiin: hyönteismyrkyt - haitallisten hyönteisten torjuntaan, fungisidit ja bakterisidit - bakteeri-kasvitautien torjuntaan, rikkakasvien torjunta-aineet - rikkakasvien torjuntaan. On todettu, että tuholaisia tuhoavat torjunta-aineet vahingoittavat monia hyödyllisiä organismeja ja heikentävät biokenoosien terveyttä. Maataloudessa on jo pitkään ollut ongelmana siirtyminen kemiallisista (saastuttavista) biologisiin (ympäristöystävällisiin) tuholaistorjuntamenetelmiin. Tällä hetkellä maailmanmarkkinoille tulee yli 5 miljoonaa tonnia torjunta-aineita. Noin 1,5 miljoonaa tonnia näitä aineita on jo päässyt maa- ja meriekosysteemeihin tuhkan ja veden mukana. Torjunta-aineiden teolliseen tuotantoon liittyy suuri määrä jätevettä saastuttavia sivutuotteita. Vesiympäristössä hyönteismyrkkyjen, sienitautien ja rikkakasvien torjunta-aineiden edustajat ovat yleisempiä kuin muut. Syntetisoidut hyönteismyrkyt jaetaan kolmeen pääryhmään: organokloori, organofosfori ja karbonaatit. Orgaanisia kloorihyönteismyrkkyjä saadaan klooraamalla aromaattisia ja heterosyklisiä nestemäisiä hiilivetyjä. Näitä ovat DDT ja sen johdannaiset, joiden molekyyleissä alifaattisten ja aromaattisten ryhmien stabiilisuus lisääntyy yhteisessä läsnäolossa, erilaiset klooratut klooridieenijohdannaiset (eldriini). Näiden aineiden puoliintumisaika on jopa useita vuosikymmeniä ja ne kestävät hyvin biologista hajoamista. Vesiympäristössä esiintyy usein polykloorattuja bifenyylejä - DDT:n johdannaisia ilman alifaattista osaa, joita on 210 homologia ja isomeeriä. Viimeisten 40 vuoden aikana yli 1,2 miljoonaa tonnia polykloorattuja bifenyylejä on käytetty muovien, väriaineiden, muuntajien ja kondensaattoreiden valmistukseen. Polyklooratut bifenyylit (PCB:t) päätyvät ympäristöön teollisuuden jätevesipäästöjen ja kaatopaikoilla tapahtuvan kiinteän jätteen polton seurauksena. Jälkimmäinen lähde toimittaa PBC-yhdisteitä ilmakehään, josta ne putoavat ilmakehän sateen mukana kaikille maapallon alueille. Siten Etelämantereella otetuissa luminäytteissä PBC-pitoisuus oli 0,03 - 1,2 kg/l.
Synteettiset pinta-aktiiviset aineet. Pesuaineet (pinta-aktiiviset aineet) kuuluvat laajaan ryhmään, joka alentaa veden pintajännitystä. Ne ovat osa synteettisiä pesuaineita (SMC), joita käytetään laajalti jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa. Yhdessä jäteveden kanssa pinta-aktiiviset aineet päätyvät mannervesiin ja meriympäristöön. SMS sisältää natriumpolyfosfaatteja, joihin pesuaineet liuotetaan, sekä useita muita vesieliöille myrkyllisiä ainesosia: aromiaineita, valkaisuaineita (persulfaatteja, perboraatteja), soodaa, karboksimetyyliselluloosaa, natriumsilikaatteja. Pinta-aktiivisten aineiden molekyylien hydrofiilisen osan luonteesta ja rakenteesta riippuen ne jaetaan anionisiin, kationisiin, amfoteerisiin ja ionittomiin. Jälkimmäiset eivät muodosta ioneja vedessä. Pinta-aktiivisista aineista yleisimpiä ovat anioniset aineet. Niiden osuus kaikista maailmassa tuotetuista pinta-aktiivisista aineista on yli 50 %. Pinta-aktiivisten aineiden esiintyminen teollisuuden jätevesissä liittyy niiden käyttöön sellaisissa prosesseissa kuin malmien vaahdotuskonsentraatio, kemianteknologian tuotteiden erottaminen, polymeerien tuotanto, öljy- ja kaasukaivojen porausolosuhteiden parantaminen sekä laitteiden torjunta. korroosio. Maataloudessa pinta-aktiivisia aineita käytetään osana torjunta-aineita.
Yhdisteet, joilla on syöpää aiheuttavia ominaisuuksia. Karsinogeeniset aineet ovat kemiallisesti homogeenisia yhdisteitä, joilla on muunnosaktiivisuutta ja kyky aiheuttaa syöpää aiheuttavia, teratogeenisiä (alkion kehitysprosessien rikkominen) tai mutageenisia muutoksia organismeissa. Altistusolosuhteista riippuen ne voivat johtaa kasvun hidastumiseen, ikääntymisen kiihtymiseen, yksilön kehityksen häiriintymiseen ja muutoksiin organismien geenipoolissa. Syöpää aiheuttavia aineita ovat mm. klooratut alifaattiset hiilivedyt, vinyylikloridi ja erityisesti polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH). PAH-yhdisteiden enimmäismäärä Maailman valtameren nykyisissä sedimenteissä (yli 100 μg/km kuiva-ainemassasta) löydettiin tentonisesti aktiivisilta vyöhykkeiltä, jotka ovat alttiina syvälle lämpövaikutukselle. PAH-yhdisteiden pääasialliset ihmisperäiset lähteet ympäristössä ovat orgaanisten aineiden pyrolyysi erilaisten materiaalien, puun ja polttoaineiden palamisen aikana.
Raskasmetallit. Raskasmetallit (elohopea, lyijy, kadmium, sinkki, kupari, arseeni) ovat yleisiä ja erittäin myrkyllisiä saasteita. Niitä käytetään laajasti erilaisissa teollisissa tuotannossa, joten käsittelytoimenpiteistä huolimatta raskasmetalliyhdisteiden pitoisuus teollisuusjätevesissä on melko korkea. Suuret massat näitä yhdisteitä joutuvat valtamereen ilmakehän kautta. Elohopea, lyijy ja kadmium ovat vaarallisimpia meren biokenoosille. Elohopea kuljetetaan valtameriin mannermaisen valuman mukana ja ilmakehän läpi. Sedimentti- ja magmakivien rapautuessa vapautuu vuosittain 3,5 tuhatta tonnia elohopeaa. Ilmakehän pölyn koostumus sisältää noin 12 tuhatta tonnia elohopeaa, ja merkittävä osa on ihmisperäistä alkuperää. Noin puolet tämän metallin vuosittaisesta teollisesta tuotannosta (910 tuhatta tonnia/vuosi) päätyy eri tavoin valtameriin. Teollisuusvesien saastuttamilla alueilla elohopean pitoisuus liuoksessa ja suspensiossa lisääntyy huomattavasti. Samaan aikaan jotkut bakteerit muuttavat klorideja erittäin myrkylliseksi metyylielohopeaksi. Meren antimien saastuminen on toistuvasti johtanut rannikkoväestön elohopeamyrkytykseen. Vuoteen 1977 mennessä Minomata-taudin uhreja oli 2 800. Taudin aiheuttaja oli elohopeakloridia katalyyttinä käyttäneen vinyylikloridin ja asetaldehydin tuotannon jätetuotteista. Riittämättömästi käsiteltyä jätevettä yrityksistä joutui Minamata-lahteen. Siat ovat tyypillinen hivenaine, jota löytyy kaikissa ympäristön osissa: kivissä, maaperässä, luonnonvesissä, ilmakehässä ja elävissä organismeissa. Lopuksi siat leviävät aktiivisesti ympäristöön ihmisen toiminnan aikana. Nämä ovat päästöjä teollisuuden ja kotitalouksien jätevesistä, teollisuusyritysten savusta ja pölystä sekä polttomoottoreiden pakokaasuista. Lyijyn muuttovirta mantereelta valtamereen ei kulje vain jokien valumien mukana, vaan myös ilmakehän läpi. Mannerpölyn mukana valtameri saa (20-30) tonnia lyijyä vuodessa.
Jätteiden laskeminen mereen hävittämistä varten ( upottaminen ). Monet maat, joilla on pääsy merelle, hautaavat mereen erilaisia materiaaleja ja aineita, erityisesti ruoppauksen yhteydessä louhittua maaperää, porauskuonaa, teollisuusjätteitä, rakennusjätteitä, kiinteää jätettä, räjähteitä ja kemikaaleja sekä radioaktiivista jätettä. Hautausten määrä oli noin 10 % maailman valtamereen joutuneiden saasteiden kokonaismassasta. Mereen upotuksen perustana on meriympäristön kyky käsitellä suuria määriä orgaanisia ja epäorgaanisia aineita ilman, että vesi vahingoittuu. Tämä kyky ei kuitenkaan ole rajaton.
Siksi polkumyyntiä pidetään pakkotoimenpiteenä, tilapäisenä kunnianosoituksena yhteiskunnan teknologian epätäydellisyydelle. Teollisuuskuonat sisältävät erilaisia orgaanisia aineita ja raskasmetalliyhdisteitä. Kotitalousjätteet sisältävät keskimäärin (kuiva-aineen painosta) 32-40 % orgaanista ainesta; 0,56 % typpeä; 0,44 % fosforia; 0,155 % sinkkiä; 0,085 % lyijyä; 0,001 % elohopeaa; 0,001 % kadmiumia. Poiston aikana materiaalin kulkiessa vesipatsaan läpi osa epäpuhtauksista liukenee, mikä muuttaa veden laatua, toinen sorboituu suspendoituneisiin hiukkasiin ja menee pohjasedimentteihin. Samalla veden sameus lisääntyy. Orgaanisten aineiden läsnäolo johtaa usein hapen nopeaan kulumiseen vedessä ja usein sen täydelliseen häviämiseen, suspensioiden liukenemiseen, metallien kerääntymiseen liuenneessa muodossa ja rikkivedyn ilmaantumiseen.
Suuri määrä orgaanista ainesta luo maaperään vakaan pelkistävän ympäristön, jossa ilmaantuu erityinen interstitiaalinen vesi, joka sisältää rikkivetyä, ammoniakkia ja metalli-ioneja. Poistoaineista aiheutuu vaihtelevia vaikutuksia pohjaeliöihin ym. Maaöljyhiilivetyjä ja pinta-aktiivisia aineita sisältävien pintakalvojen muodostuessa kaasunvaihto ilma-vesi-rajapinnassa häiriintyy. Liuokseen joutuvat epäpuhtaudet voivat kerääntyä vesielimien kudoksiin ja elimiin ja vaikuttaa niihin myrkyllisesti. Kaatomateriaalien kaatuminen pohjaan ja tietyn veden pitkittynyt lisääntynyt sameus johtaa inaktiivisten pohjaeliöstömuotojen kuolemaan tukehtumisesta. Eloonjääneiden kalojen, nilviäisten ja äyriäisten kasvuvauhti hidastuu ruokinta- ja hengitysolosuhteiden heikkenemisen vuoksi. Tietyn yhteisön lajikoostumus muuttuu usein. Jätteiden mereen laskemisen valvontajärjestelmää organisoitaessa on ratkaisevaa merkitystä kaatoalueiden määrittelyllä, meriveden ja pohjasedimenttien pilaantumisen dynamiikan määrityksellä. Mahdollisten mereen johtavien päästömäärien tunnistamiseksi on tarpeen suorittaa laskelmat kaikista materiaalipäästöjen koostumuksessa olevista saasteista.
lämpösaaste. Säiliöiden ja rannikkomerialueiden pinnan lämpösaasteet johtuvat voimalaitosten ja osan teollisuustuotannon lämmitetyn jäteveden päästöistä. Kuumennetun veden purkaminen aiheuttaa monissa tapauksissa veden lämpötilan nousun altaissa 6-8 celsiusastetta. Lämmitettyjen vesipisteiden pinta-ala rannikkoalueilla voi olla 30 neliömetriä. km. Vakaampi lämpötilakerrostus estää veden vaihdon pinta- ja pohjakerroksen välillä. Hapen liukoisuus laskee ja sen kulutus kasvaa, koska lämpötilan noustessa orgaanista ainetta hajottavien aerobisten bakteerien aktiivisuus lisääntyy. Kasviplanktonin ja koko leväflooran lajien monimuotoisuus lisääntyy.
Aineiston yleistyksen perusteella voidaan päätellä, että antropogeenisten vaikutusten vaikutukset vesiympäristöön ilmenevät yksilö- ja populaatio-biokenoottisella tasolla ja saasteiden pitkäaikainen vaikutus johtaa ekosysteemin yksinkertaistamiseen.
MAAPERÄN SAASTUMINEN.
Maan maapeite on maapallon biosfäärin tärkein osa. Se on maaperän kuori, joka määrää monia biosfäärissä tapahtuvia prosesseja.
Maaperän tärkein merkitys on orgaanisen aineen, erilaisten kemiallisten alkuaineiden ja energian kerääntyminen. Maapeite toimii biologisena absorboijana, tuhoajana ja erilaisten epäpuhtauksien neutraloijana. Jos tämä biosfäärin linkki tuhoutuu, biosfäärin olemassa oleva toiminta häiriintyy peruuttamattomasti. Siksi on erittäin tärkeää tutkia maaperän globaalia biokemiallista merkitystä, sen nykytilaa ja ihmisen toiminnan vaikutuksesta tapahtuvia muutoksia. Yksi ihmisen aiheuttamien vaikutusten tyypeistä on torjunta-ainesaaste.
Torjunta-aineet saastuttavana tekijänä. Torjunta-aineiden löytäminen - kemialliset keinot suojella kasveja ja eläimiä erilaisilta tuholaisilta ja taudeilta - on yksi modernin tieteen tärkeimmistä saavutuksista. Nykyään maailmassa levitetään 300 kg kemikaaleja hehtaaria kohden. Torjunta-aineiden pitkäaikaisen käytön seurauksena maataloudessa ja lääketieteessä (vektorien torjunta) tehokkuus kuitenkin heikkenee lähes yleisesti, mikä johtuu vastustuskykyisten tuholaiskantojen kehittymisestä ja "uusien" tuholaisten leviämisestä, joiden luonnolliset viholliset ja kilpailijat ovat ovat tuhoutuneet torjunta-aineilla. Samaan aikaan torjunta-aineiden vaikutus alkoi näkyä maailmanlaajuisesti. Valtavasta hyönteisten määrästä vain 0,3% tai 5 tuhatta lajia on haitallisia. Torjunta-aineresistenssi on havaittu 250 lajilta. Tätä pahentaa ristiresistenssin ilmiö, joka koostuu siitä, että lisääntynyt vastustuskyky yhden lääkkeen vaikutukselle liittyy resistenssiin muiden luokkien yhdisteille. Yleisestä biologisesta näkökulmasta katsottuna resistenssiä voidaan pitää populaatioiden muutoksena, joka johtuu torjunta-aineiden aiheuttamasta selektiosta siirtymisestä herkästä kannasta saman lajin resistenttiin kantaan. Tämä ilmiö liittyy organismien geneettisiin, fysiologisiin ja biokemiallisiin uudelleenjärjestelyihin. Torjunta-aineiden (rikkakasvien torjunta-aineiden, hyönteismyrkkyjen, lehtien torjunta-aineiden) liiallinen käyttö vaikuttaa negatiivisesti maaperän laatuun. Tältä osin tutkitaan intensiivisesti torjunta-aineiden kohtaloa maaperässä sekä mahdollisuuksia ja mahdollisuuksia neutraloida niitä kemiallisin ja biologisin menetelmin. On erittäin tärkeää luoda ja käyttää vain lääkkeitä, joiden elinikä on lyhyt viikkoina tai kuukausina mitattuna. Tällä alalla on jo edistytty ja markkinoille tuodaan nopeasti tuhoutuvia lääkkeitä, mutta ongelmaa kokonaisuutena ei ole vielä ratkaistu.
Happaman ilmakehän vaikutukset maalla. Yksi tämän hetken ja lähitulevaisuudessa akuuteimmista globaaleista ongelmista on sateiden ja maaperän happamuuden lisääntyminen. Happaman maaperän alueet eivät tunne kuivuutta, mutta niiden luonnollinen hedelmällisyys on alentunut ja epävakaa; ne kuluvat nopeasti loppuun ja sadot ovat alhaiset. Happamat sateet eivät aiheuta vain pintavesien ja maaperän ylähorisonttien happamoitumista. Happamuus, jossa vesivirta laskee, ulottuu koko maaprofiiliin ja aiheuttaa merkittävää pohjaveden happamoitumista. Happamia sateita syntyy ihmisen taloudellisen toiminnan seurauksena, ja siihen liittyy valtavia määriä rikin, typen ja hiilen oksideja. Nämä ilmakehään joutuvat oksidit kulkeutuvat pitkiä matkoja, ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa ja muuttuvat rikki-, rikki-, typpi-, typpi- ja hiilihapposeoksen liuoksiksi, jotka putoavat "happosateen" muodossa maalle ja ovat vuorovaikutuksessa kasvit, maaperät, vedet. Pääasialliset lähteet ilmakehässä ovat liuskeen, öljyn, hiilen ja kaasun poltto teollisuudessa, maataloudessa ja kotitalouksissa. Ihmisen taloudellinen toiminta on lähes kaksinkertaistanut rikin oksidien, typen, rikkivedyn ja hiilimonoksidin pääsyn ilmakehään. Tämä luonnollisesti vaikutti ilmakehän sateiden, pohja- ja pohjavesien happamuuden lisääntymiseen. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen lisätä ilmakehän epäpuhtauksien yhdisteiden systemaattisten edustavien mittausten määrää laajoilla alueilla.
PÄÄTELMÄ.
Luonnonsuojelu on vuosisadamme tehtävä, ongelma, josta on tullut yhteiskunnallinen. Toistuvasti kuulemme ympäristöä uhkaavista vaaroista, mutta silti monet meistä pitävät niitä epämiellyttävänä, mutta väistämättömänä sivilisaation tuotteena ja uskovat, että meillä on vielä aikaa selviytyä kaikista esiin tulleista vaikeuksista.
Ihmisen ympäristövaikutukset ovat kuitenkin saaneet hälyttäviä mittasuhteita. Tilanteen perustavan parantamiseksi tarvitaan määrätietoisia ja harkittuja toimia. Vastuullinen ja tehokas ympäristöpolitiikka on mahdollista vain, jos keräämme luotettavaa tietoa ympäristön nykytilasta, perusteltua tietoa tärkeiden ympäristötekijöiden vuorovaikutuksesta, jos kehitämme uusia menetelmiä luonnonhaittojen vähentämiseksi ja ehkäisemiseksi. Mies.
Kemikaalituotannon vaikutukset ympäristöön
Kemiantuotannolla on moninkertainen vaikutus ympäristöön. Yleisesti ottaen voidaan erottaa kolme vaikutustyyppiä:
- luonnonympäristön saastuminen kemikaaleilla,
- luonnonvarojen ehtyminen;
- luonnonmuutos ja antropogeenisten (teknogeenisten) maisemien synty.
Itse asiassa kaikki nämä kolme vuorovaikutustyyppiä liittyvät toisiinsa ja ne voidaan erottaa vain ääritapauksissa. Tarkastellaanpa näitä vaikutuksia tarkemmin.
Kemianyrityksen työn aiheuttama luonnonympäristön saastuminen kemikaaleilla yhdistetään oikeammin tältä tuotannosta peräisin olevien jätteiden hallitsemattomaan virtaukseen luonnonympäristöön. Tässä tapauksessa jätteen tulee sisältää kaikki päästöt, päästöt, pää- ja aputuotteiden häviöt jne. Ilmeisesti on oikeampaa käyttää termiä saaste, joka tarkoittaa mitä tahansa kemiallista tuotetta, joka joutuu ympäristöön tai esiintyy siinä määrinä, jotka ylittävät tavanomaisen pitoisuuden, luonnollisia vaihteluja rajoittavia tai kulloinkin keskimääräisen luonnontaustan rajat. kysymys.
Siten Plockin (Puola) Petrochemian tehtaan pölypäästöissä alumiinipitoisuus on 69,3, vanadiini - 22,4, rauta - 9,0, nikkeli - 2,58, raskasmetallit (lyijy, kromi, koboltti, molybdeeni, kadmium jne.) - 0,43 % (toukokuu). Tehtaan ympärillä noin 150 neliömetrin alueella. km putoaa vuosittain 924 tonnia vanadiiniyhdisteitä, 105 tonnia nikkeliä, 37 tonnia lyijyä, 765 tonnia rautaa ja noin 70 tonnia muiden metallien yhdisteitä. Raskasmetallien kerääntyminen kasveihin on 2...3 kertaa suurempi kuin kasveista kauempana olevilla alueilla (tiedot vuodelta 1986).
Kemianteollisuuden yritykset eivät saastuta pelkästään ilmaa, vaan myös jätevesiä sisältäviä vesistöjä. Siten mineraali- ja epäorgaanisten suolojen valmistuksessa syntyy jätevettä, joka sisältää epäorgaanisia happoja, emäksiä, suoloja: fluorideja, sulfaatteja, fosfaatteja jne.
Tuotanto tärkeimmät orgaaniset ja petrokemian synteesiä sisältävät rasvahappoja, aromaattisia yhdisteitä, alkoholeja poistetuissa jätevesissä (päästöt).
Öljynjalostamot ja kiinteiden polttoaineiden lämpökäsittelyyritykset purkavat jäteveden mukana öljytuotteita, öljyjä ja hartseja, fenoleja, pinta-aktiivisia aineita (pinta-aktiivisia aineita) jne. Synteettisten hartsien, polymeerien, synteettisten kuitujen tuotanto sisältää makromolekyylisiä aineita, monomeerejä , polymeerihiukkaset jne. .d.
Myös kemianteollisuuden kiinteät jätteet aiheuttavat hallitsemattomasti ympäristöön joutuessaan sen saastumista.
Kemikaalien tuotantojätteet eivät ole vaaraksi ympäristölle, vaan myös niiden tuotteet joutuessaan hallitsemattomasti luontoon. Jälkimmäinen seikka johtuu kemiallisten tuotteiden myrkyllisyydestä.
Todellakin, esimerkiksi Oak Ridgesissa syntetisoitu nitrosamiiniryhmän yhdiste aiheuttaa hiirissä mutaatioita 5 kertaa suurempia kuin niiden säteilytys 600 rad:n annoksella. On selvää, että tällaisen aineen pääsy luonnolliseen ympäristöön lisää dramaattisesti elävien organismien mutaatioiden riskiä.
Luonnonvarojen ehtyminen on kemiallisen (kemiallis-metallurgisen) tuotannon toinen ympäristövaikutus. Esimerkki tästä on akateemikot N.P. Fedorsenkon ja N.F. Rsimmsrsin ehdottama ajatus kiinteästä resurssista (kuva 3.5).
Riisi. 3.5. Kaavio, joka havainnollistaa luonnonvarojen (integroitujen resurssien) laadun heikkenemistä teknogeenisen vaikutuksen seurauksena:
a - pohjaveden alkuperäinen taso; 6 - pohjaveden taso taloudellisen toiminnan seurauksena; 1 - metsien hävittäminen; 2 - hätäavun tuhoaminen; 3 - kalojen kuolema; 4 - säiliön liettyminen; 5 - joen tason lasku; 6 - vesivoimaloiden sähköntuotannon väheneminen joen pinnan alenemisen seurauksena: 7 - metsäkadot ilmansaasteiden seurauksena
Integraalin resurssin erikoisuus on, että laadullinen tai määrällinen muutos jossakin integraalin resurssin komponentista johtaa väistämättä enemmän tai vähemmän havaittaviin muutoksiin tämän resurssin muiden komponenttien määrässä ja laadussa.
Siten kemiantehtaan rakentamiseen ja sen avulla tapahtuvaan tiettyjen raaka-aineiden hyödyntämiseen liittyy luonnonvarojen laadun heikkeneminen, niiden ehtyminen ja ympäristön saastuminen.
Luonnonmaisemien muutos ja antropogeenisten maisemien syntyminen seuraa suoraan kokonaisvaltaisen luonnonvaran käsitteen jatkokehityksestä. Luonnonvarojen (erityisesti esteettisten ja virkistyskäyttöisten) arvon aleneminen liittyy välttämättä luonnonmaisemien muuttumiseen ihmisperäisiksi (teknogeenisiksi).
Luonnonteknogeenisten maisemien luokitus on esitetty kuvassa. 3.6.
Riisi. 3.6. Luonnonteknogeenisten maisemien luokittelu
Antropogeeninen maisema - maisema, jonka synty ja rakenne määräytyy ihmisen toiminnan perusteella; Se on jaettu kahteen tyyppiin: kulttuurinen (ensimmäinen) ja kulttuurinen (toinen).
Kulttuuri on seurausta määrätietoisesta ihmisen toiminnasta, sitä ylläpitää jatkuvasti henkilö, joka on oikeassa tilassa tiettyjen tehtävien suorittamiseen (tällaisiin maisemiin kuuluvat viljellyt pellot, puistot, puutarhat jne.).
Toisen tyyppistä maisemaa - kulttuurista - ei luoda suoraan, ja se on usein seurausta ihmisen toiminnan aiheuttamista ei-toivotuista luonnollisista prosesseista: rotkojen kehittyminen pelloilla on useimmiten seurausta maataloustekniikan rikkomisesta; alankoisten jokien altaiden rantojen suostuminen tapahtuu veden virtauksen jyrkän hidastumisen ja pohjaveden tason nousun seurauksena; vajojen muodostuminen ja maan vajoaminen liittyvät usein maanalaisten tyhjiöjen romahtamiseen, jotka johtuvat maanalaisesta kaivostoiminnasta jne.
Tutkimuksen tarkoitus: Tutkia teollisuuden vaikutusta planeetan luonteeseen. Tehtävät: 1. Kuvaa teollisuusyritysten vuorovaikutusta ympäristön kanssa; 2. Näytä ympäristön saastumisen ympäristövaikutukset; 3. Muodosta ihmisen yhteinen ekologinen kulttuuri.
Ihminen oli kaikissa kehitysvaiheissaan läheisessä yhteydessä ulkomaailmaan. Mutta erittäin teollisen yhteiskunnan syntymisen jälkeen ihmisen vaarallinen puuttuminen luontoon on lisääntynyt dramaattisesti. Ihmisen on puututtava yhä enemmän biosfäärin talouteen - sen osan planeettamme, jossa on elämää. Nykyään on olemassa useita ympäristön saastumisen lähteitä. Yksi niistä on teollisuus.
Tiedetään, että ilmansaasteita syntyy pääasiassa teollisuuden, liikenteen jne. työn seurauksena, jotka yhdessä päästävät vuosittain yli miljardi kiinteitä ja kaasumaisia hiukkasia "tuuleen". Tärkeimmät ilman epäpuhtaudet ovat nykyään hiilimonoksidi ja rikkidioksidi. Nykyään on yleisesti hyväksytty, että teollisuustuotanto saastuttaa ilmaa eniten. Saasteen lähteet - lämpövoimalat, jotka yhdessä savun kanssa vapauttavat rikkidioksidia ja hiilidioksidia ilmaan; metallurgiset yritykset, erityisesti ei-rautametallien metallurgia, jotka päästävät ilmaan typen oksideja, rikkivetyä, klooria, fluoria, ammoniakkia, fosforiyhdisteitä, hiukkasia ja elohopean ja arseenin yhdisteitä; kemian- ja sementtitehtaita. Haitallisia kaasuja pääsee ilmaan teollisuuden tarpeisiin käytettävän polttoaineen palamisen, kodin lämmityksen, kuljetuksen, polton ja kotitalous- ja teollisuusjätteiden käsittelyn seurauksena. Yleisimmät ilmansaasteet pääsevät siihen pääasiassa kahdessa muodossa: joko suspendoituneiden hiukkasten tai kaasujen muodossa. Ilmansaaste
Veden saastuminen Ihmiskunta käyttää pääasiassa makeaa vettä tarpeisiinsa. Niiden tilavuus on hieman yli 2 % hydrosfääristä ja vesivarojen jakautuminen eri puolilla maapalloa on erittäin epätasaista. Euroopassa ja Aasiassa, joissa asuu 70 % maailman väestöstä, vain 39 % jokien vesistä on keskittynyt. Jokivesien kokonaiskulutus kasvaa vuosi vuodelta kaikilla alueilla maailmassa. Veden puutetta pahentaa sen laadun heikkeneminen. Teollisuuden, maatalouden ja arkielämän vedet palautetaan vesistöihin huonosti käsiteltyjen tai yleisesti käsittelemättömien jätevesien muodossa. Siten hydrosfäärin saastuminen tapahtuu pääasiassa teollisuuden, maatalouden ja kotitalouksien jätevesien päästöjen seurauksena jokiin, järviin ja meriin. Tällä hetkellä monet joet ovat erittäin saastuneita - Tonava, Volga, Dnepri, Dniester jne. Maailman valtameren saastuminen kasvaa. Ja tässä merkittävä rooli ei ole pelkästään jätevesien saastumisella, vaan myös suuren öljytuotteiden pääsyllä merien ja valtamerien vesiin. Yksi vedenlaadun tärkeimmistä hygieniavaatimuksista on vaaditun happimäärän pitoisuus siinä. Haitallisia vaikutuksia ovat kaikki saastuminen, joka tavalla tai toisella edistää hapen vähenemistä vedessä. Vesistöjen ja viemärien saastuminen lisääntyy kaikissa teollisuusmaissa.
Maaperän saastuminen Maan maapeite on maapallon biosfäärin tärkein osa. Se on maaperän kuori, joka määrää monia biosfäärissä tapahtuvia prosesseja. Maaperän pilaantumista on vaikea luokitella, eri lähteissä niiden jako on annettu eri tavoin. Jos yleistetään ja korostetaan pääasiaa, havaitaan seuraava kuva maaperän saastumisesta: roskat, päästöt, kaatopaikat, sedimenttikivet; raskasmetallit; torjunta-aineet; radioaktiiviset aineet. Maaperän tärkein merkitys on orgaanisen aineen, erilaisten kemiallisten alkuaineiden ja energian kerääntyminen. Maapeite toimii biologisena absorboijana, tuhoajana ja erilaisten epäpuhtauksien neutraloijana. Jos tämä biosfäärin linkki tuhoutuu, biosfäärin olemassa oleva toiminta häiriintyy peruuttamattomasti. Siksi on erittäin tärkeää tutkia maaperän globaalia biokemiallista merkitystä, sen nykytilaa ja ihmisen toiminnan vaikutuksesta tapahtuvia muutoksia. Yksi ihmisen aiheuttamien vaikutusten tyypeistä on torjunta-ainesaaste. Lähes kaikki alun perin ilmakehään vapautuvat epäpuhtaudet päätyvät maahan ja veteen. Laskeutuvat aerosolit voivat sisältää myrkyllisiä raskasmetalleja - lyijyä, elohopeaa, kuparia, vanadiinia, kobolttia, nikkeliä. Yleensä ne ovat passiivisia ja kerääntyvät maaperään. Mutta myös happoja pääsee maaperään sateen mukana. Yhdistämällä sen kanssa metallit voivat muuttua kasvien saatavilla oleviksi liukoisiksi yhdisteiksi. Maaperässä jatkuvasti läsnä olevat aineet siirtyvät myös liukoisiin muotoihin, mikä joskus johtaa kasvien kuolemaan.
Happojäämien ongelma Yksi tämän päivän ja tulevaisuuden akuuteimmista globaaleista ongelmista on sateiden ja maaperän happamuuden lisääntyminen. Joka vuosi maapallon ilmakehään vapautuu noin 200 miljoonaa kiinteitä hiukkasia (pöly, noki jne.), 200 miljoonaa tonnia rikkidioksidia (SO2), 700 miljoonaa tonnia rikkidioksidia. tonnia hiilimonoksidia, 150 milj. tonnia typen oksideja, mikä on yhteensä yli miljardi tonnia haitallisia aineita. Happosade (tai oikeammin), happamat sateet, koska haitallisten aineiden putoaminen voi tapahtua sekä sateen että lumen, rakeiden muodossa, aiheuttavat valtavia vahinkoja. Happaman saostumisen seurauksena ekosysteemien tasapaino häiriintyy. Happaman maaperän alueet eivät tunne kuivuutta, mutta niiden luonnollinen hedelmällisyys on heikentynyt ja epävakaa; ne kuluvat nopeasti loppuun ja niiden tuotto on alhainen; metallirakenteiden ruoste; rakennukset, rakenteet jne. tuhoutuvat. Happamat sateet eivät aiheuta vain pintavesien ja maaperän ylähorisonttien happamoitumista. Happamuus, jossa vesivirta laskee, ulottuu koko maaprofiiliin ja aiheuttaa merkittävää pohjaveden happamoitumista. Happamia sateita syntyy ihmisen toiminnan seurauksena, ja siihen liittyy valtavia määriä rikin, typen ja hiilen oksideja. Nämä ilmakehään joutuvat oksidit kulkeutuvat pitkiä matkoja, ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa ja muuttuvat rikki-, rikki-, typpi-, typpi- ja hiilihapposeoksen liuoksiksi, jotka putoavat happosateen muodossa maalle ja ovat vuorovaikutuksessa kasvien kanssa, maaperät, vedet. Yksi metsäkuolemien syistä monilla alueilla maailmassa on happosade. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen lisätä ilmakehän epäpuhtausyhdisteiden systemaattisten mittausten määrää laajoilla alueilla.
Kasvihuoneilmiön ongelma 1900-luvun puoliväliin asti. ilmastonvaihtelut riippuivat suhteellisen vähän ihmisestä ja hänen taloudellisesta toiminnastaan. Viime vuosikymmeninä tämä tilanne on muuttunut varsin dramaattisesti. Ihmisten toiminnan seurauksena hiilidioksidin määrä ilmakehässä kasvaa tasaisesti, mikä johtaa kasvihuoneilmiön lisääntymiseen ja myötävaikuttaa ilman lämpötilan nousuun lähellä maan pintaa. Keskimääräisen ilman lämpötilan muutos liittyy suoraan lumi- ja jääpeitteen pinta-alan muutokseen. Jäätila riippuu auringon säteilyn saapumisesta, ilman lämpötilasta lämpiminä ja kylminä vuodenaikoina. Asiantuntijoiden mukaan arktisen merijään aktiivinen sulaminen alkaa pohjoisen pallonpuoliskon keskilämpötilan noustessa noin 2°C. Ilmastonmuutos vaikuttaa sademääriin. Lämpeneminen johtaa haihtumisen lisääntymiseen valtamerten pinnalta ja sen seurauksena maan pinnalle putoavan sateen määrän lisääntymiseen. Ilmastonmuutos vaikuttaa väistämättä maailman valtameren tasoon. On ehdotettu, että Etelämantereen jäätikön länsiosa on epävakaa ja voisi romahtaa (nopeassa lämpenemisessä) muutamassa vuosikymmenessä, mikä nostaisi valtameren pintaa noin 5 m ja johtaisi suurten alueiden tulvimiseen maan pinnalla. .
Otsonikerroksen ongelma Otsonikerroksen ekologinen ongelma ei ole yhtä monimutkainen tieteellisesti katsottuna. Kuten tiedät, elämä maapallolla ilmestyi vasta sen jälkeen, kun planeetan suojaava otsonikerros oli muodostunut, joka peitti sen julmalta ultraviolettisäteilyltä. Otsonikerroksen ongelma nousi esiin vuonna 1982, kun brittiläiseltä asemalta Etelämantereella laukaistu luotain havaitsi otsonin jyrkän laskun kilometrien korkeudessa. Siitä lähtien Etelämantereen ylle on tallennettu koko ajan erimuotoisia ja -kokoisia otsoni "reikä". Viimeisimpien vuoden 1992 tietojen mukaan se on 23 miljoonaa neliökilometriä eli koko Pohjois-Amerikan pinta-ala. Myöhemmin sama "reikä" löydettiin Kanadan arktisen saariston yltä, Huippuvuorilta ja sitten Euraasian eri paikoista, erityisesti Voronežin yltä. Otsonikerroksen rappeutuminen on paljon vaarallisempi todellisuus koko maapallon elämälle kuin jonkin supersuuren meteoriitin putoaminen, koska otsoni ei päästä vaarallista säteilyä maan pinnalle. Otsonin heikkeneessä ihmiskuntaa uhkaa vähintään ihosyövän ja silmäsairauksien puhkeaminen. Yleisesti ottaen ultraviolettisäteiden annoksen lisääminen voi heikentää ihmisen immuunijärjestelmää ja samalla vähentää peltojen tuottoa, heikentää maapallon jo ennestään kapeaa ravintopohjaa. Tiedemiehet uskovat, että syy ilmakehän niin kutsuttujen otsoniaukkojen muodostumiseen on kloorifluorihiilivedyt. Typpilannoitteiden käyttö maataloudessa; juomaveden klooraus, palontorjunta, liuottimet ja aerosolit ovat johtaneet miljoonien tonnejen kloorifluorimetaanien päätymiseen alempaan ilmakehään värittömänä neutraalina kaasuna. Ylöspäin leviävät kloorifluorimetaanit hajoavat UV-säteilyn vaikutuksesta useiksi yhdisteiksi, joista kloorioksidi tuhoaa voimakkaimmin otsonia. On myös havaittu, että suurilla korkeuksilla lentävien nykyaikaisten lentokoneiden rakettimoottorit sekä avaruusaluksia ja satelliitteja laukaistaessa tuhoutuvat paljon otsonia.
Kansainvälinen yhteistyö ympäristönsuojelun alalla Kansainvälinen yhteistyö globaalien ympäristöongelmien ratkaisemiseksi on valtioiden välisten sopimusten, YK:n, Unescon jne. kansainvälisten ohjelmien, ympäristöohjelmien puitteissa toteutettua kansainvälistä toimintaa hallitusten ja kansalaisjärjestöjen tasolla. sekä yksityisten ja julkisten ympäristöjärjestöjen toteuttamat hankkeet, rahastot, joiden tarkoituksena on yhdistää valtioiden, yksilöiden ja julkisten yhdistysten ponnistelut ihmiskunnan globaalien ympäristöongelmien ratkaisemiseksi. Kansainvälistä yhteistyötä ympäristönsuojelun alalla ohjaa kansainvälinen ympäristöoikeus, joka perustuu yleisesti tunnustettuihin periaatteisiin ja normeihin. Ympäristötekijän tärkeysjärjestys kansainvälisissä suhteissa kasvaa jatkuvasti, mikä liittyy ympäristön heikkenemiseen.
Johtopäätös: Ihmisen vaikutus ympäristöön on saavuttanut hälyttäviä mittasuhteita. Tilanteen perustavan parantamiseksi tarvitaan määrätietoisia ja harkittuja toimia. Vastuullinen ja tehokas ympäristöpolitiikka on mahdollista vain, jos keräämme luotettavaa tietoa ympäristön nykytilasta, perusteltua tietoa tärkeiden ympäristötekijöiden vuorovaikutuksesta, jos kehitämme uusia menetelmiä luonnonhaittojen vähentämiseksi ja ehkäisemiseksi. Mies. Ihmisyhteiskunnan kohtuullisen itsehillinnän ongelma suhteessa luontoon on tulossa yhä tärkeämmäksi. Tietenkään ihmisen kehityksen kulkua, sen tunkeutumista luontoon ei voida pysäyttää. Ihmisten aiheuttamat muutokset luonnossa ovat väistämättömiä, mutta ne eivät välttämättä ole tieteellisesti epäsuotuisia. Ihmisten harmonisen elämän luomiseksi maan päällä on luotava uusia humanistisia arvoja, rakennettava oikeudenmukainen luontoa suojeleva yhteiskunta. Hypoteesi vahvistettiin.
Tietolähteet ru.wikipedia.org php Big Encyclopedia of Cyril and Methodius 2008 I.Yu. Aleksashina "Yleinen hakuteos koululaisille. Kirja 1, "KAIKKI", 2004
Johdanto.
Öljyputkionnettomuuden seuraukset. 1996
Ihminen oli kaikissa kehitysvaiheissaan läheisessä yhteydessä ulkomaailmaan. Mutta erittäin teollistuneen yhteiskunnan syntymisen jälkeen ihmisen vaarallinen puuttuminen luontoon on lisääntynyt dramaattisesti, tämän häiriön laajuus on laajentunut, se on monipuolistunut ja uhkaa nyt tulla globaaliksi vaaraksi ihmiskunnalle. Uusiutumattomien raaka-aineiden kulutus kasvaa, yhä enemmän peltoa poistuu taloudesta, joten niille rakennetaan kaupunkeja ja tehtaita. Ihmisen on puututtava yhä enemmän biosfäärin talouteen - sen osan planeettamme, jossa on elämää. Maapallon biosfäärissä on tällä hetkellä lisääntyvä antropogeeninen vaikutus. Samalla voidaan erottaa useita merkittävimpiä prosesseja, joista mikään ei paranna planeetan ekologista tilannetta.
Suurin ja merkittävin on ympäristön kemiallinen saastuminen sille epätavallisilla kemiallisilla aineilla. Niiden joukossa ovat teollisuus- ja kotitalousperäiset kaasumaiset ja aerosoliset epäpuhtaudet. Myös hiilidioksidin kerääntyminen ilmakehään etenee. Tämän prosessin edelleen kehittäminen vahvistaa ei-toivottua suuntausta kohti keskimääräisen vuotuisen lämpötilan nousua planeetalla. Ympäristönsuojelijat ovat myös huolestuneita maailman valtameren jatkuvasta saastumisesta öljyllä ja öljytuotteilla, jotka ovat saavuttaneet jo 1/5 sen kokonaispinta-alasta. Tämän kokoinen öljysaaste voi aiheuttaa merkittäviä häiriöitä kaasun ja veden vaihdossa hydrosfäärin ja ilmakehän välillä. Ei ole epäilystäkään siitä, kuinka tärkeää on maaperän kemiallinen saastuminen torjunta-aineilla ja sen lisääntynyt happamuus, mikä johtaa ekosysteemin romahtamiseen. Yleisesti ottaen kaikki tarkasteltavat tekijät, jotka voidaan katsoa saastuttavan vaikutuksen ansioksi, vaikuttavat merkittävästi biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin.
Biosfäärin kemiallinen saastuminen.
Ihminen on saastuttanut ilmakehää tuhansia vuosia, mutta hänen koko tämän ajan käyttämänsä tulen käytön seuraukset olivat merkityksettömiä. Jouduin sietämään, että savu häiritsi hengittämistä ja että noki oli mustassa peitossa asunnon katossa ja seinissä. Syntynyt lämpö oli ihmiselle tärkeämpää kuin puhdas ilma ja keskeneräiset luolan seinät. Alkuperäinen ilman saastuminen ei ollut ongelma, sillä ihmiset asuivat silloin pienissä ryhmissä, miehittäen mittaamattoman laajan koskemattoman luonnonympäristön. Ja edes merkittävään ihmisten keskittymiseen suhteellisen pienelle alueelle, kuten tapahtui klassisessa antiikissa, ei vielä liittynyt vakavia seurauksia.
Näin oli 1800-luvun alkuun asti. Vasta viimeisen sadan vuoden aikana teollisuuden kehitys on "lahjannut" meille sellaisia tuotantoprosesseja, joiden seurauksia ihminen ei aluksi osannut vielä kuvitella. Syntyi miljoonia kaupunkeja, joiden kasvua ei voida pysäyttää. Kaikki tämä on tulosta ihmisen suurista keksintöistä ja valloituksista.
Pohjimmiltaan on kolme pääasiallista ilmansaasteiden lähdettä: teollisuus, kotitalouskattilat, liikenne. Näiden lähteiden osuus ilmansaasteiden kokonaismäärästä vaihtelee suuresti paikasta toiseen. Nykyään on yleisesti hyväksytty, että teollisuustuotanto saastuttaa ilmaa eniten. Saasteen lähteet - lämpövoimalat, jotka yhdessä savun kanssa vapauttavat rikkidioksidia ja hiilidioksidia ilmaan; metallurgiset yritykset, erityisesti ei-rautametallien metallurgia, jotka päästävät ilmaan typen oksideja, rikkivetyä, klooria, fluoria, ammoniakkia, fosforiyhdisteitä, hiukkasia ja elohopean ja arseenin yhdisteitä; kemian- ja sementtitehtaita. Haitallisia kaasuja pääsee ilmaan teollisuuden tarpeisiin käytettävän polttoaineen palamisen, kodin lämmityksen, kuljetuksen, polton ja kotitalous- ja teollisuusjätteiden käsittelyn seurauksena. Ilmakehän epäpuhtaudet jaetaan primaarisiin, jotka tulevat suoraan ilmakehään, ja toissijaisiin, jotka johtuvat jälkimmäisen muuttumisesta. Joten ilmakehään saapuva rikkidioksidi hapettuu rikkihappoanhydridiksi, joka on vuorovaikutuksessa vesihöyryn kanssa ja muodostaa rikkihappopisaroita. Kun rikkihappoanhydridi reagoi ammoniakin kanssa, muodostuu ammoniumsulfaattikiteitä. Samoin saasteiden ja ilmakehän komponenttien välisten kemiallisten, valokemiallisten, fysikaalis-kemiallisten reaktioiden seurauksena muodostuu muita toissijaisia merkkejä. Pääasiallinen pyrogeenisen saastumisen lähde planeetalla ovat lämpövoimalaitokset, metallurgiset ja kemialliset yritykset sekä kattilalaitokset, jotka kuluttavat yli 70 prosenttia vuosittain tuotetuista kiinteistä ja nestemäisistä polttoaineista. Tärkeimmät pyrogeenistä alkuperää olevat haitalliset epäpuhtaudet ovat seuraavat:
Hiilimonoksidi. Se saadaan hiilipitoisten aineiden epätäydellisestä palamisesta. Se pääsee ilmaan kiinteän jätteen palamisen seurauksena pakokaasujen ja teollisuusyritysten päästöjen seurauksena. Vähintään 1250 miljoonaa tonnia tätä kaasua pääsee ilmakehään joka vuosi.Hiilimonoksidi on yhdiste, joka reagoi aktiivisesti ilmakehän osien kanssa ja edistää planeetan lämpötilan nousua ja kasvihuoneilmiön syntymistä.
Rikkidioksidi. Sitä vapautuu rikkipitoisen polttoaineen palamisen tai rikkipitoisten malmien käsittelyn yhteydessä (jopa 170 miljoonaa tonnia vuodessa). Osa rikkiyhdisteistä vapautuu orgaanisten jäännösten palaessa kaivoskaatopaikoilla. Pelkästään Yhdysvalloissa rikkidioksidin kokonaismäärä ilmakehään oli 65 % maailman päästöistä.
Rikkihappoanhydridi. Se muodostuu rikkidioksidin hapettumisen aikana. Reaktion lopputuote on sadeveden aerosoli tai rikkihapon liuos, joka happamoi maaperää ja pahentaa ihmisen hengityselinsairauksia. Rikkihappoaerosolin saostumista kemianalan yritysten savusoihdeista havaitaan alhaisella pilvisyydellä ja korkealla ilmankosteudella. Alle 11 km:n etäisyydellä tällaisista yrityksistä kasvavien kasvien lehtilevyt ovat yleensä tiheästi täynnä pieniä nekroottisia täpliä, jotka muodostuvat rikkihappopisaroiden sedimentoitumispaikkoihin. Ei-rauta- ja rautametallien pyrometallurgiset yritykset sekä lämpövoimalaitokset päästävät vuosittain kymmeniä miljoonia tonneja rikkihappoanhydridiä ilmakehään.
Rikkivety ja hiilidisulfidi. Ne tulevat ilmakehään erikseen tai yhdessä muiden rikkiyhdisteiden kanssa. Pääasialliset päästölähteet ovat tekokuitua, sokeria, koksia valmistavat yritykset, öljynjalostamot ja öljykentät. Ilmakehässä, kun ne ovat vuorovaikutuksessa muiden epäpuhtauksien kanssa, ne hapettuvat hitaasti rikkihappoanhydridiksi.
typpioksidit. Pääasialliset päästölähteet ovat typpilannoitteita, typpihappoa ja nitraatteja, aniliinivärejä, nitroyhdisteitä, viskoosisilkkiä ja selluloidia tuottavat yritykset. Typen oksidien määrä ilmakehään on 20 miljoonaa tonnia vuodessa.
Fluoriyhdisteet. Saasteen lähteitä ovat alumiinia, emaleja, lasia, keramiikkaa, terästä ja fosfaattilannoitteita valmistavat yritykset. Fluoripitoiset aineet pääsevät ilmakehään kaasumaisten yhdisteiden muodossa - fluorivety tai natrium- ja kalsiumfluoridipöly. Yhdisteille on tunnusomaista myrkyllinen vaikutus. Fluorijohdannaiset ovat vahvoja hyönteismyrkkyjä.
Klooriyhdisteet. Ne tulevat ilmakehään kemiallisista yrityksistä, jotka tuottavat suolahappoa, klooria sisältäviä torjunta-aineita, orgaanisia väriaineita, hydrolyyttistä alkoholia, valkaisuainetta, soodaa. Ilmakehässä niitä esiintyy kloorimolekyylien ja suolahappohöyryjen seoksena. Kloorin myrkyllisyys määräytyy yhdisteiden tyypin ja niiden pitoisuuden mukaan. Metallurgisessa teollisuudessa harkkoraudan sulatuksen ja sen teräkseksi jalostuksen aikana ilmakehään vapautuu erilaisia raskasmetalleja ja myrkyllisiä kaasuja. Siten 1 tonnia kohden kyllästettyä valurautaa 12,7 kg rikkidioksidin ja 14,5 kg pölyhiukkasten lisäksi, jotka määräävät arseenin, fosforin, antimonin, lyijyn, elohopeahöyryn ja harvinaisten metallien, tervaaineiden ja vedyn yhdisteiden määrän syanidia vapautuu.
Ilmakehän aerosoli saastuminen. Aerosolit ovat ilmassa suspendoituneita kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia. Aerosolien kiinteät komponentit ovat joissain tapauksissa erityisen vaarallisia organismeille ja aiheuttavat ihmisille tiettyjä sairauksia. Ilmakehässä aerosolisaasteet havaitaan savun, sumun, sumun tai sumun muodossa. Merkittävä osa aerosoleista muodostuu ilmakehässä, kun kiinteät ja nestemäiset hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa keskenään tai vesihöyryn kanssa. Aerosolihiukkasten keskikoko on 1-5 mikronia. Maan ilmakehään pääsee vuosittain noin 1 kuutiometri. km keinotekoista alkuperää olevia pölyhiukkasia. Myös ihmisten tuotantotoiminnan aikana muodostuu suuri määrä pölyhiukkasia. Tietoja joistakin teknogeenisen pölyn lähteistä on taulukossa 1:
pöytä 1
Tärkeimmät keinotekoisen ilmansaasteen lähteet ovat korkeatuhkaisia hiiltä kuluttavat lämpövoimalaitokset, rikastuslaitokset, metallurgiset, sementti-, magnesiitti- ja hiilimustalaitokset. Näistä lähteistä peräisin olevat aerosolihiukkaset erottuvat monista erilaisista kemiallisista koostumuksista. Useimmiten niiden koostumuksesta löytyy piin, kalsiumin ja hiilen yhdisteitä, harvemmin - metallioksideja: rauta, magnesium, mangaani, sinkki, kupari, nikkeli, lyijy, antimoni, vismutti, seleeni, arseeni, beryllium, kadmium, kromi , koboltti, molybdeeni sekä asbesti. Vielä suurempi valikoima on ominaista orgaaniselle pölylle, mukaan lukien alifaattiset ja aromaattiset hiilivedyt, happosuolat. Se muodostuu jäännösöljytuotteiden palamisen aikana, pyrolyysiprosessin aikana öljynjalostamoissa, petrokemian ja muissa vastaavissa yrityksissä. Pysyviä aerosolisaasteen lähteitä ovat teollisuuskaatopaikat - kaivosteollisuuden tai jalostusteollisuuden, lämpövoimaloiden jätteistä muodostuneet keinotekoiset kasat uudelleensijoitetusta materiaalista, pääasiassa päällyskuormituksesta. Pölyn ja myrkyllisten kaasujen lähde on massaräjäytys. Joten yhden keskikokoisen räjähdyksen (250-300 tonnia räjähteitä) seurauksena ilmakehään vapautuu noin 2 tuhatta kuutiometriä. m ehdollista hiilimonoksidia ja yli 150 tonnia pölyä. Sementin ja muiden rakennusmateriaalien tuotanto on myös ilmansaasteiden lähde pölystä. Näiden teollisuudenalojen tärkeimpiin teknologisiin prosesseihin - panosten, puolivalmiiden tuotteiden ja kuumissa kaasuvirroissa saatujen tuotteiden jauhamiseen ja kemialliseen käsittelyyn liittyy aina pölyn ja muiden haitallisten aineiden päästöt ilmakehään. Ilmakehän epäpuhtaudet sisältävät hiilivedyt - tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä, jotka sisältävät 1-13 hiiliatomia. Ne käyvät läpi erilaisia muunnoksia, hapettumista, polymeroitumista ja ovat vuorovaikutuksessa muiden ilmansaasteiden kanssa auringonsäteilyn kiihottamisen jälkeen. Näiden reaktioiden seurauksena muodostuu peroksidiyhdisteitä, vapaita radikaaleja, hiilivetyjen yhdisteitä typen ja rikin oksidien kanssa, usein aerosolihiukkasten muodossa. Tietyissä sääolosuhteissa pintailmakerrokseen voi muodostua erityisen suuria haitallisten kaasumaisten ja aerosoliepäpuhtauksien kerääntymiä.
Tämä tapahtuu yleensä, kun ilmakerroksessa tapahtuu inversio suoraan kaasu- ja pölypäästölähteiden yläpuolella - kylmemmän ilman kerroksen sijainti lämpimän ilman alla, mikä estää ilmamassat ja viivästyttää epäpuhtauksien siirtymistä ylöspäin. Tämän seurauksena haitalliset päästöt keskittyvät inversiokerroksen alle, niiden pitoisuus maanpinnan lähellä kasvaa jyrkästi, mikä tulee yhdeksi syyksi luonnossa aiemmin tuntemattoman fotokemiallisen sumun muodostumiseen.
Valokemiallinen sumu (sumu). Fotokemiallinen sumu on monikomponenttinen seos kaasuja ja aerosolihiukkasia primääristä ja sekundaarista alkuperää. Sumun pääkomponenttien koostumus sisältää otsonia, typen ja rikin oksideja, lukuisia orgaanisia peroksidiyhdisteitä, joita kutsutaan yhteisesti valohapettimiksi. Fotokemiallinen savusumu syntyy fotokemiallisten reaktioiden seurauksena tietyissä olosuhteissa: korkea typen oksidien, hiilivetyjen ja muiden epäpuhtauksien pitoisuus ilmakehässä, voimakas auringonsäteily ja tyyni tai erittäin heikko ilmanvaihto pintakerroksessa voimakkaalla ja lisääntyneellä inversio vähintään vuorokauden ajan. Jatkuva tyyni sää, johon yleensä liittyy inversioita, on tarpeen korkean reagoivien aineiden pitoisuuden luomiseksi.
Tällaiset olosuhteet luodaan useammin kesä-syyskuussa ja harvemmin talvella. Pitkään jatkuneella kirkkaalla säällä auringon säteily aiheuttaa typpidioksidimolekyylien hajoamisen, jolloin muodostuu typpioksidia ja atomihappea. Atomihappi molekyylihapen kanssa muodostaa otsonia. Näyttäisi siltä, että jälkimmäisen, hapettavan typpioksidin, pitäisi muuttua jälleen molekyylihapeksi ja typpioksidin dioksidiksi. Mutta niin ei tapahdu. Typpioksidi reagoi pakokaasujen olefiinien kanssa, jotka hajottavat kaksoissidoksen muodostaen molekyylifragmentteja ja ylimääräistä otsonia. Jatkuvan dissosioitumisen seurauksena uusia typpidioksidimassoja halkeilee ja syntyy lisää otsonia. Syntyy syklinen reaktio, jonka seurauksena otsonia kertyy vähitellen ilmakehään. Tämä prosessi pysähtyy yöllä. Otsoni puolestaan reagoi olefiinien kanssa. Ilmakehään keskittyy erilaisia peroksideja, jotka yhteensä muodostavat valokemialliselle sumulle ominaisia hapettimia. Jälkimmäiset ovat lähde niin sanotuille vapaille radikaaleille, joille on ominaista erityinen reaktiivisuus. Tällainen savusumu ei ole harvinaista Lontoossa, Pariisissa, Los Angelesissa, New Yorkissa ja muissa Euroopan ja Amerikan kaupungeissa. Fysiologisten ihmiskehoon kohdistuvien vaikutustensa perusteella ne ovat erittäin vaarallisia hengitys- ja verenkiertoelimille ja aiheuttavat usein huonokuntoisten kaupunkilaisten ennenaikaista kuolemaa.
Ongelma teollisuusyritysten (MPC) saastepäästöjen hallinnassa. Ilman enimmäispitoisuuksien kehittämisessä etusija kuuluu Neuvostoliitolle. MPC - sellaiset pitoisuudet, joihin henkilö ja hänen jälkeläisensä vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti, eivät heikennä heidän suorituskykyään, hyvinvointiaan eivätkä ihmisten hygienia- ja elinoloja.
Kaikkien kaikkien osastojen vastaanottaman MPC-informaation yleistäminen suoritetaan MGO:ssa (Main Geophysical Observatory). Ilma-arvojen määrittämiseksi havaintojen tulosten perusteella mitattuja pitoisuuksien arvoja verrataan yksittäisen suurimman sallitun pitoisuuden ja tapausten lukumäärään, jolloin MPC ylittyi, sekä kuinka monta kertaa suurin sallittu pitoisuus. arvo oli suurempi kuin MPC, määritetään. Keskimääräistä pitoisuuden arvoa kuukauden tai vuoden ajalta verrataan pitkän aikavälin MPC:hen - keskivakaan MPC:hen. Kaupungin ilmakehässä havaittujen useiden aineiden aiheuttamaa ilmansaasteiden tilaa arvioidaan monimutkaisen indikaattorin - ilmansaasteindeksin (API) avulla. Tätä varten MPC normalisoitu vastaaviin arvoihin ja eri aineiden keskimääräiset pitoisuudet yksinkertaisten laskelmien avulla johtavat rikkidioksidipitoisuuksien arvoon ja lasketaan sitten yhteen. Tärkeimpien epäpuhtauksien kertaluonteiset enimmäispitoisuudet olivat korkeimmat Norilskissa (typpi- ja rikkioksidit), Frunze (pöly), Omsk (hiilimonoksidi). Pääasiallisten epäpuhtauksien aiheuttama ilman saastumisen aste riippuu suoraan kaupungin teollisesta kehityksestä. Korkeimmat enimmäispitoisuudet ovat tyypillisiä kaupungeille, joissa asuu yli 500 tuhatta asukasta. Tiettyjen aineiden aiheuttama ilman saastuminen riippuu kaupungissa kehitetyn teollisuuden tyypistä. Jos useiden toimialojen yritykset sijaitsevat suuressa kaupungissa, syntyy erittäin korkea ilmansaaste, mutta monien tiettyjen aineiden päästöjen vähentämisongelma on edelleen ratkaisematta.
Luonnonvesien kemiallinen saastuminen.
Mikä tahansa vesistö tai vesilähde liittyy sen ulkoiseen ympäristöön. Siihen vaikuttavat pinta- tai pohjaveden valumien muodostumisolosuhteet, erilaiset luonnonilmiöt, teollisuus, teollisuus- ja kunnallinen rakentaminen, liikenne, talous ja kotimainen ihmisen toiminta. Näiden vaikutusten seurauksena vesiympäristöön pääsee uusia, epätavallisia aineita – veden laatua heikentäviä saasteita. Vesiympäristöön päässyt saasteet luokitellaan eri tavoin lähestymistapojen, kriteerien ja tehtävien mukaan. Joten yleensä jakaa kemiallinen, fyysinen ja biologinen saastuminen. Kemiallinen saastuminen on muutos veden luonnollisissa kemiallisissa ominaisuuksissa, jotka johtuvat sekä epäorgaanisten (mineraalisuolat, hapot, emäkset, savihiukkaset) että orgaanisen luonteen (öljy ja öljytuotteet, orgaaniset jäämät, pinta-aktiiviset aineet, torjunta-aineet).
epäorgaaninen saastuminen. Makeiden ja merivesien tärkeimmät epäorgaaniset (mineraaliset) saasteet ovat erilaisia kemiallisia yhdisteitä, jotka ovat myrkyllisiä vesiympäristön asukkaille. Nämä ovat arseenin, lyijyn, kadmiumin, elohopean, kromin, kuparin, fluorin yhdisteitä. Suurin osa niistä päätyy veteen ihmisen toiminnan seurauksena. Raskasmetallit imeytyvät kasviplanktoniin ja siirtyvät sitten ravintoketjun kautta paremmin organisoituneisiin organismeihin. Joidenkin hydrosfäärin yleisimpien saasteiden myrkylliset vaikutukset on esitetty taulukossa 2:
taulukko 2
Myrkyllisyysaste:
On poissa
Erittäin heikko
Heikko
vahva
Erittäin vahva.
Taulukossa lueteltujen aineiden lisäksi vesiympäristön vaarallisia epäpuhtauksia ovat epäorgaaniset hapot ja emäkset, jotka aiheuttavat laajan valikoiman teollisuuden jätevesien pH-arvoja (1,0 - 11,0) ja voivat muuttaa vesiympäristön pH:n arvoiksi. 5,0 tai yli 8,0, kun taas kalaa makeassa ja merivedessä voi esiintyä vain pH-alueella 5,0 - 8,5. Pääasiallisista mineraalien ja biogeenisten alkuaineiden hydrosfäärin saastumisen lähteistä mainittakoon elintarviketeollisuuden yritykset ja maatalous. Kastetuilta mailta huuhtoutuu vuosittain pois noin 6 miljoonaa tonnia suoloja. Vuoteen 2000 mennessä niiden painoa on mahdollista nostaa 12 miljoonaan tonniin/vuosi. Elohopeaa, lyijyä ja kuparia sisältävät jätteet sijaitsevat erillisillä alueilla rannikon edustalla, mutta osa niistä kuljetetaan kauas aluevesien ulkopuolelle. Elohopeasaaste vähentää merkittävästi meren ekosysteemien alkutuotantoa ja estää kasviplanktonin kehittymisen. Elohopeaa sisältävät jätteet kerääntyvät yleensä lahtien tai jokisuiston pohjasedimentteihin. Sen kulkeutumista edelleen seuraa metyylielohopean kertyminen ja sen sisällyttäminen vesieliöiden troofisiin ketjuihin. Niinpä Minamata-tauti, jonka japanilaiset tutkijat löysivät ensimmäisenä ihmisiltä, jotka söivät Minamata-lahdella pyydettyä kalaa, johon päästettiin hallitsemattomasti teknogeenista elohopeaa sisältäviä teollisuusjätevesiä, tuli pahamaineiseksi.
orgaaninen saastuminen. Maasta valtamereen tuoduista liukoisista aineista ei vain mineraali- ja biogeeniset alkuaineet, vaan myös orgaaniset jäämät ovat erittäin tärkeitä vesiympäristön asukkaille. Orgaanisen aineen poistumisen valtamereen arvioidaan olevan 300 - 380 miljoonaa tonnia vuodessa. Orgaanista alkuperää olevia suspensioita tai liuennutta orgaanista ainetta sisältävä jätevesi vaikuttaa haitallisesti vesistöjen kuntoon. Laskeutuessaan suspensiot tulvivat pohjaa ja viivästävät näiden veden itsepuhdistusprosessiin osallistuvien mikro-organismien kehitystä tai pysäyttävät niiden elintärkeän toiminnan. Näiden sedimenttien mädäntyessä voi muodostua haitallisia yhdisteitä ja myrkyllisiä aineita, kuten rikkivetyä, mikä saastuttaa joen kaiken veden. Suspensioiden läsnäolo vaikeuttaa myös valon tunkeutumista syvälle veteen ja hidastaa fotosynteesiprosesseja. Yksi vedenlaadun tärkeimmistä hygieniavaatimuksista on vaaditun happimäärän pitoisuus siinä. Haitallisia vaikutuksia ovat kaikki epäpuhtaudet, jotka tavalla tai toisella vaikuttavat veden happipitoisuuden vähenemiseen. Pinta-aktiiviset aineet - rasvat, öljyt, voiteluaineet - muodostavat veden pinnalle kalvon, joka estää kaasunvaihdon veden ja ilmakehän välillä, mikä vähentää veden kyllästymisastetta hapella. Merkittävä määrä orgaanista ainesta, josta suurin osa ei ole luonnollisille vesille ominaista, päätyy jokiin teollisuuden ja kotitalouksien jätevesien mukana. Vesistöjen ja viemärien saastuminen lisääntyy kaikissa teollisuusmaissa. Tietoja joidenkin orgaanisten aineiden pitoisuudesta teollisuuden jätevesissä on taulukossa 3:
Taulukko 3
Kaupungistumisen nopean tahdin ja jätevedenpuhdistamoiden jonkin verran hitauden rakentamisen tai epätyydyttävän toiminnan vuoksi vesialtaat ja maaperä saastuvat kotitalousjätteillä. Saastuminen on erityisen havaittavissa hitaasti virtaavissa tai seisovissa vesistöissä (altaissa, järvissä).
Vesiympäristössä hajoavasta orgaanisesta jätteestä voi tulla väliaine patogeenisille organismeille. Orgaanisella jätteellä saastuneesta vedestä tulee lähes kelpaamaton juoma- ja muihin tarkoituksiin. Kotitalousjätteet ovat vaarallisia paitsi siksi, että ne ovat joidenkin ihmisten sairauksien (lavantauti, punatauti, kolera) lähde, vaan myös siksi, että sen hajoaminen vaatii paljon happea. Jos talousjätevettä pääsee säiliöön hyvin suuria määriä, liukoisen hapen pitoisuus voi pudota alle meren ja makean veden eliöiden elämälle välttämättömän tason.
Valtamerten saastumisen ongelma (esimerkiksi useista orgaanisista yhdisteistä).
Öljy ja öljytuotteet. Öljy on viskoosi öljyinen neste, joka on väriltään tummanruskea ja jolla on alhainen fluoresenssi. Öljy koostuu pääasiassa tyydyttyneistä alifaattisista ja hydroaromaattisista hiilivedyistä. Öljyn pääkomponentit - hiilivedyt (jopa 98%) - on jaettu 4 luokkaan:
Parafiinit (alkeenit) - (jopa 90% kokonaiskoostumuksesta) - vakaat aineet, joiden molekyylejä ilmaisee suora ja haarautunut hiiliatomiketju. Kevyillä parafiineilla on suurin haihtuvuus ja vesiliukoisuus.
Sykloparafiinit - (30 - 60 % kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttyneet sykliset yhdisteet, joissa on 5-6 hiiliatomia renkaassa. Syklopentaanin ja sykloheksaanin lisäksi öljystä löytyy tämän ryhmän bisyklisiä ja polysyklisiä yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat erittäin stabiileja ja vaikeasti biohajoavia.
Aromaattiset hiilivedyt - (20 - 40% kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttymättömät sykliset bentseeniyhdisteet, jotka sisältävät 6 hiiliatomia renkaassa vähemmän kuin sykloparafiinit. Öljy sisältää haihtuvia yhdisteitä, joiden molekyyli on yhden renkaan muodossa (bentseeni, tolueeni, ksyleeni), sitten bisyklinen (naftaleeni), puolisyklinen (pyreeni).
Olefiinit (alkeenit) - (jopa 10% kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttymättömät ei-sykliset yhdisteet, joissa on yksi tai kaksi vetyatomia jokaisessa hiiliatomissa molekyylissä, jolla on suora tai haarautunut ketju.
Öljy ja öljytuotteet ovat yleisimpiä valtamerten saasteita. 1980-luvun alkuun mennessä valtameriin joutui vuosittain noin 6 miljoonaa tonnia öljyä, mikä vastasi 0,23 % maailman tuotannosta. Suurimmat öljyhäviöt liittyvät sen kuljetuksiin tuotantoalueilta. Hätätilanteet, pesu- ja painolastiveden purkaminen säiliöalusten yli laidan - kaikki tämä johtaa pysyvien saastekenttien esiintymiseen merireiteillä. Vuosina 1962-79 onnettomuuksien seurauksena meriympäristöön pääsi noin 2 miljoonaa tonnia öljyä. Viimeisten 30 vuoden aikana, vuodesta 1964 lähtien, Maailman valtamereen on porattu noin 2 000 kaivoa, joista 1 000 ja 350 teollisuuskaivoa on varustettu pelkästään Pohjanmerellä. Pienistä vuodoista johtuen öljyä häviää 0,1 miljoonaa tonnia vuodessa. Suuria öljymassoja tulee meriin jokia pitkin kotimaisten ja myrskyviemäreiden kautta.
Tästä lähteestä peräisin olevan saastumisen määrä on 2,0 miljoonaa tonnia vuodessa. Teollisuuden jätevesien mukana tulee vuosittain 0,5 miljoonaa tonnia öljyä. Meriympäristöön joutuessaan öljy leviää ensin kalvon muodossa muodostaen eripaksuisia kerroksia. Kalvon värin perusteella voit määrittää sen paksuuden (taulukko 4):
Taulukko 4
Öljykalvo muuttaa spektrin koostumusta ja valon tunkeutumisen voimakkuutta veteen. Raakaöljyn ohuiden kalvojen valonläpäisy on 1-10 % (280 nm), 60-70 % (400 nm).
Kalvo, jonka paksuus on 30-40 mikronia, absorboi infrapunasäteilyn kokonaan. Veteen sekoitettuna öljy muodostaa kahden tyyppisen emulsion: suora - "öljy vedessä" - ja käänteinen - "vesi öljyssä". Suorat emulsiot, jotka koostuvat öljypisaroista, joiden halkaisija on enintään 0,5 μm, ovat vähemmän stabiileja ja ovat tyypillisiä pinta-aktiivisia aineita sisältäville öljyille. Kun haihtuvat jakeet poistetaan, öljy muodostaa viskooseja käänteisemulsioita, jotka voivat jäädä pintaan, kulkeutua virran mukana, huuhtoutua rantaan ja laskeutua pohjalle.
Torjunta-aineet. Torjunta-aineet ovat joukko ihmisen valmistamia aineita, joita käytetään tuholaisten ja kasvitautien torjuntaan. Torjunta-aineet jaetaan seuraaviin ryhmiin: hyönteismyrkyt - haitallisten hyönteisten torjuntaan, fungisidit ja bakterisidit - bakteeri-kasvitautien torjuntaan, rikkakasvien torjunta-aineet - rikkakasvien torjuntaan. On todettu, että tuholaisia tuhoavat torjunta-aineet vahingoittavat monia hyödyllisiä organismeja ja heikentävät biokenoosien terveyttä. Maataloudessa on jo pitkään ollut ongelmana siirtyminen kemiallisista (saastuttavista) biologisiin (ympäristöystävällisiin) tuholaistorjuntamenetelmiin. Tällä hetkellä maailmanmarkkinoille tulee yli 5 miljoonaa tonnia torjunta-aineita. Noin 1,5 miljoonaa tonnia näitä aineita on jo päässyt maa- ja meriekosysteemeihin tuhkan ja veden mukana. Torjunta-aineiden teolliseen tuotantoon liittyy suuri määrä jätevettä saastuttavia sivutuotteita. Vesiympäristössä hyönteismyrkkyjen, sienitautien ja rikkakasvien torjunta-aineiden edustajat ovat yleisempiä kuin muut. Syntetisoidut hyönteismyrkyt jaetaan kolmeen pääryhmään: organokloori, organofosfori ja karbonaatit. Orgaanisia kloorihyönteismyrkkyjä saadaan klooraamalla aromaattisia ja heterosyklisiä nestemäisiä hiilivetyjä. Näitä ovat DDT ja sen johdannaiset, joiden molekyyleissä alifaattisten ja aromaattisten ryhmien stabiilisuus lisääntyy yhteisessä läsnäolossa, erilaiset klooratut klooridieenijohdannaiset (eldriini). Näiden aineiden puoliintumisaika on jopa useita vuosikymmeniä ja ne kestävät hyvin biologista hajoamista. Vesiympäristössä esiintyy usein polykloorattuja bifenyylejä - DDT:n johdannaisia ilman alifaattista osaa, joita on 210 homologia ja isomeeriä. Viimeisten 40 vuoden aikana yli 1,2 miljoonaa tonnia polykloorattuja bifenyylejä on käytetty muovien, väriaineiden, muuntajien ja kondensaattoreiden valmistukseen. Polyklooratut bifenyylit (PCB:t) päätyvät ympäristöön teollisuuden jätevesipäästöjen ja kaatopaikoilla tapahtuvan kiinteän jätteen polton seurauksena. Jälkimmäinen lähde toimittaa PBC-yhdisteitä ilmakehään, josta ne putoavat ilmakehän sateen mukana kaikille maapallon alueille. Siten Etelämantereella otetuissa luminäytteissä PBC-pitoisuus oli 0,03 - 1,2 kg/l.
Synteettiset pinta-aktiiviset aineet. Pesuaineet (pinta-aktiiviset aineet) kuuluvat laajaan ryhmään, joka alentaa veden pintajännitystä. Ne ovat osa synteettisiä pesuaineita (SMC), joita käytetään laajalti jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa. Yhdessä jäteveden kanssa pinta-aktiiviset aineet päätyvät mannervesiin ja meriympäristöön. SMS sisältää natriumpolyfosfaatteja, joihin pesuaineet liuotetaan, sekä useita muita vesieliöille myrkyllisiä ainesosia: aromiaineita, valkaisuaineita (persulfaatteja, perboraatteja), soodaa, karboksimetyyliselluloosaa, natriumsilikaatteja. Pinta-aktiivisten aineiden molekyylien hydrofiilisen osan luonteesta ja rakenteesta riippuen ne jaetaan anionisiin, kationisiin, amfoteerisiin ja ionittomiin. Jälkimmäiset eivät muodosta ioneja vedessä. Pinta-aktiivisista aineista yleisimpiä ovat anioniset aineet. Niiden osuus kaikista maailmassa tuotetuista pinta-aktiivisista aineista on yli 50 %. Pinta-aktiivisten aineiden esiintyminen teollisuuden jätevesissä liittyy niiden käyttöön sellaisissa prosesseissa kuin malmien vaahdotuskonsentraatio, kemianteknologian tuotteiden erottaminen, polymeerien tuotanto, öljy- ja kaasukaivojen porausolosuhteiden parantaminen sekä laitteiden torjunta. korroosio. Maataloudessa pinta-aktiivisia aineita käytetään osana torjunta-aineita.
Yhdisteet, joilla on syöpää aiheuttavia ominaisuuksia. Karsinogeeniset aineet ovat kemiallisesti homogeenisia yhdisteitä, joilla on muunnosaktiivisuutta ja kyky aiheuttaa syöpää aiheuttavia, teratogeenisiä (alkion kehitysprosessien rikkominen) tai mutageenisia muutoksia organismeissa. Altistusolosuhteista riippuen ne voivat johtaa kasvun hidastumiseen, ikääntymisen kiihtymiseen, yksilön kehityksen häiriintymiseen ja muutoksiin organismien geenipoolissa. Syöpää aiheuttavia aineita ovat mm. klooratut alifaattiset hiilivedyt, vinyylikloridi ja erityisesti polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH). PAH-yhdisteiden enimmäismäärä Maailman valtameren nykyisissä sedimenteissä (yli 100 μg/km kuiva-ainemassasta) löydettiin tentonisesti aktiivisilta vyöhykkeiltä, jotka ovat alttiina syvälle lämpövaikutukselle. PAH-yhdisteiden pääasialliset ihmisperäiset lähteet ympäristössä ovat orgaanisten aineiden pyrolyysi erilaisten materiaalien, puun ja polttoaineiden palamisen aikana.
Raskasmetallit. Raskasmetallit (elohopea, lyijy, kadmium, sinkki, kupari, arseeni) ovat yleisiä ja erittäin myrkyllisiä saasteita. Niitä käytetään laajasti erilaisissa teollisissa tuotannossa, joten käsittelytoimenpiteistä huolimatta raskasmetalliyhdisteiden pitoisuus teollisuusjätevesissä on melko korkea. Suuret massat näitä yhdisteitä joutuvat valtamereen ilmakehän kautta. Elohopea, lyijy ja kadmium ovat vaarallisimpia meren biokenoosille. Elohopea kuljetetaan valtameriin mannermaisen valuman mukana ja ilmakehän läpi. Sedimentti- ja magmakivien rapautuessa vapautuu vuosittain 3,5 tuhatta tonnia elohopeaa. Ilmakehän pölyn koostumus sisältää noin 12 tuhatta tonnia elohopeaa, ja merkittävä osa on ihmisperäistä alkuperää. Noin puolet tämän metallin vuosittaisesta teollisesta tuotannosta (910 tuhatta tonnia/vuosi) päätyy eri tavoin valtameriin. Teollisuusvesien saastuttamilla alueilla elohopean pitoisuus liuoksessa ja suspensiossa lisääntyy huomattavasti. Samaan aikaan jotkut bakteerit muuttavat klorideja erittäin myrkylliseksi metyylielohopeaksi. Meren antimien saastuminen on toistuvasti johtanut rannikkoväestön elohopeamyrkytykseen. Vuoteen 1977 mennessä Minomata-taudin uhreja oli 2 800. Taudin aiheuttaja oli elohopeakloridia katalyyttinä käyttäneen vinyylikloridin ja asetaldehydin tuotannon jätetuotteista. Riittämättömästi käsiteltyä jätevettä yrityksistä joutui Minamata-lahteen. Siat ovat tyypillinen hivenaine, jota löytyy kaikissa ympäristön osissa: kivissä, maaperässä, luonnonvesissä, ilmakehässä ja elävissä organismeissa. Lopuksi siat leviävät aktiivisesti ympäristöön ihmisen toiminnan aikana. Nämä ovat päästöjä teollisuuden ja kotitalouksien jätevesistä, teollisuusyritysten savusta ja pölystä sekä polttomoottoreiden pakokaasuista. Lyijyn muuttovirta mantereelta valtamereen ei kulje vain jokien valumien mukana, vaan myös ilmakehän läpi. Mannerpölyn mukana valtameri saa (20-30) tonnia lyijyä vuodessa.
Jätteiden laskeminen mereen hävittämistä (kaatottamista) varten. Monet maat, joilla on pääsy merelle, hautaavat mereen erilaisia materiaaleja ja aineita, erityisesti ruoppauksen yhteydessä louhittua maaperää, porauskuonaa, teollisuusjätteitä, rakennusjätteitä, kiinteää jätettä, räjähteitä ja kemikaaleja sekä radioaktiivista jätettä. Hautausten määrä oli noin 10 % maailman valtamereen joutuneiden saasteiden kokonaismassasta. Mereen upotuksen perustana on meriympäristön kyky käsitellä suuria määriä orgaanisia ja epäorgaanisia aineita ilman, että vesi vahingoittuu. Tämä kyky ei kuitenkaan ole rajaton.
Siksi polkumyyntiä pidetään pakkotoimenpiteenä, tilapäisenä kunnianosoituksena yhteiskunnan teknologian epätäydellisyydelle. Teollisuuskuonat sisältävät erilaisia orgaanisia aineita ja raskasmetalliyhdisteitä. Kotitalousjätteet sisältävät keskimäärin (kuiva-aineen painosta) 32-40 % orgaanista ainesta; 0,56 % typpeä; 0,44 % fosforia; 0,155 % sinkkiä; 0,085 % lyijyä; 0,001 % elohopeaa; 0,001 % kadmiumia. Poiston aikana materiaalin kulkiessa vesipatsaan läpi osa epäpuhtauksista liukenee, mikä muuttaa veden laatua, toinen sorboituu suspendoituneisiin hiukkasiin ja menee pohjasedimentteihin. Samalla veden sameus lisääntyy. Orgaanisten aineiden läsnäolo johtaa usein hapen nopeaan kulumiseen vedessä ja usein sen täydelliseen häviämiseen, suspensioiden liukenemiseen, metallien kerääntymiseen liuenneessa muodossa ja rikkivedyn ilmaantumiseen.
Suuri määrä orgaanista ainesta luo maaperään vakaan pelkistävän ympäristön, jossa ilmaantuu erityinen interstitiaalinen vesi, joka sisältää rikkivetyä, ammoniakkia ja metalli-ioneja. Poistoaineista aiheutuu vaihtelevia vaikutuksia pohjaeliöihin ym. Maaöljyhiilivetyjä ja pinta-aktiivisia aineita sisältävien pintakalvojen muodostuessa kaasunvaihto ilma-vesi-rajapinnassa häiriintyy. Liuokseen joutuvat epäpuhtaudet voivat kerääntyä vesielimien kudoksiin ja elimiin ja vaikuttaa niihin myrkyllisesti. Kaatomateriaalien kaatuminen pohjaan ja tietyn veden pitkittynyt lisääntynyt sameus johtaa inaktiivisten pohjaeliöstömuotojen kuolemaan tukehtumisesta. Eloonjääneiden kalojen, nilviäisten ja äyriäisten kasvuvauhti hidastuu ruokinta- ja hengitysolosuhteiden heikkenemisen vuoksi. Tietyn yhteisön lajikoostumus muuttuu usein. Jätteiden mereen laskemisen valvontajärjestelmää organisoitaessa on ratkaisevaa merkitystä kaatoalueiden määrittelyllä, meriveden ja pohjasedimenttien pilaantumisen dynamiikan määrityksellä. Mahdollisten mereen johtavien päästömäärien tunnistamiseksi on tarpeen suorittaa laskelmat kaikista materiaalipäästöjen koostumuksessa olevista saasteista.
Lämpösaaste. Säiliöiden ja rannikkomerialueiden pinnan lämpösaasteet johtuvat voimalaitosten ja osan teollisuustuotannon lämmitetyn jäteveden päästöistä. Kuumennetun veden purkaminen aiheuttaa monissa tapauksissa veden lämpötilan nousun altaissa 6-8 celsiusastetta. Lämmitettyjen vesipisteiden pinta-ala rannikkoalueilla voi olla 30 neliömetriä. km. Vakaampi lämpötilakerrostus estää veden vaihdon pinta- ja pohjakerroksen välillä. Hapen liukoisuus laskee ja sen kulutus kasvaa, koska lämpötilan noustessa orgaanista ainetta hajottavien aerobisten bakteerien aktiivisuus lisääntyy. Kasviplanktonin ja koko leväflooran lajien monimuotoisuus lisääntyy.
Aineiston yleistyksen perusteella voidaan päätellä, että antropogeenisten vaikutusten vaikutukset vesiympäristöön ilmenevät yksilö- ja populaatio-biokenoottisella tasolla ja saasteiden pitkäaikainen vaikutus johtaa ekosysteemin yksinkertaistamiseen.
Maaperän saastuminen.
Maan maapeite on maapallon biosfäärin tärkein osa. Se on maaperän kuori, joka määrää monia biosfäärissä tapahtuvia prosesseja.
Maaperän tärkein merkitys on orgaanisen aineen, erilaisten kemiallisten alkuaineiden ja energian kerääntyminen. Maapeite toimii biologisena absorboijana, tuhoajana ja erilaisten epäpuhtauksien neutraloijana. Jos tämä biosfäärin linkki tuhoutuu, biosfäärin olemassa oleva toiminta häiriintyy peruuttamattomasti. Siksi on erittäin tärkeää tutkia maaperän globaalia biokemiallista merkitystä, sen nykytilaa ja ihmisen toiminnan vaikutuksesta tapahtuvia muutoksia. Yksi ihmisen aiheuttamien vaikutusten tyypeistä on torjunta-ainesaaste.
Torjunta-aineet saastuttavana tekijänä. Torjunta-aineiden löytäminen - kemialliset keinot suojella kasveja ja eläimiä erilaisilta tuholaisilta ja taudeilta - on yksi modernin tieteen tärkeimmistä saavutuksista. Nykyään maailmassa levitetään 300 kg kemikaaleja hehtaaria kohden. Torjunta-aineiden pitkäaikaisen käytön seurauksena maataloudessa ja lääketieteessä (vektorien torjunta) tehokkuus kuitenkin heikkenee lähes yleisesti, mikä johtuu vastustuskykyisten tuholaiskantojen kehittymisestä ja "uusien" tuholaisten leviämisestä, joiden luonnolliset viholliset ja kilpailijat ovat ovat tuhoutuneet torjunta-aineilla. Samaan aikaan torjunta-aineiden vaikutus alkoi näkyä maailmanlaajuisesti. Valtavasta hyönteisten määrästä vain 0,3% tai 5 tuhatta lajia on haitallisia. Torjunta-aineresistenssi on havaittu 250 lajilta. Tätä pahentaa ristiresistenssin ilmiö, joka koostuu siitä, että lisääntynyt vastustuskyky yhden lääkkeen vaikutukselle liittyy resistenssiin muiden luokkien yhdisteille. Yleisestä biologisesta näkökulmasta katsottuna resistenssiä voidaan pitää populaatioiden muutoksena, joka johtuu torjunta-aineiden aiheuttamasta selektiosta siirtymisestä herkästä kannasta saman lajin resistenttiin kantaan. Tämä ilmiö liittyy organismien geneettisiin, fysiologisiin ja biokemiallisiin uudelleenjärjestelyihin. Torjunta-aineiden (rikkakasvien torjunta-aineiden, hyönteismyrkkyjen, lehtien torjunta-aineiden) liiallinen käyttö vaikuttaa negatiivisesti maaperän laatuun. Tältä osin tutkitaan intensiivisesti torjunta-aineiden kohtaloa maaperässä sekä mahdollisuuksia ja mahdollisuuksia neutraloida niitä kemiallisin ja biologisin menetelmin. On erittäin tärkeää luoda ja käyttää vain lääkkeitä, joiden elinikä on lyhyt viikkoina tai kuukausina mitattuna. Tällä alalla on jo edistytty ja markkinoille tuodaan nopeasti tuhoutuvia lääkkeitä, mutta ongelmaa kokonaisuutena ei ole vielä ratkaistu.
Happamat vaikutukset maalla. Yksi tämän hetken ja lähitulevaisuudessa akuuteimmista globaaleista ongelmista on sateiden ja maaperän happamuuden lisääntyminen. Happaman maaperän alueet eivät tunne kuivuutta, mutta niiden luonnollinen hedelmällisyys on alentunut ja epävakaa; ne kuluvat nopeasti loppuun ja sadot ovat alhaiset. Happamat sateet eivät aiheuta vain pintavesien ja maaperän ylähorisonttien happamoitumista. Happamuus, jossa vesivirta laskee, ulottuu koko maaprofiiliin ja aiheuttaa merkittävää pohjaveden happamoitumista. Happamia sateita syntyy ihmisen taloudellisen toiminnan seurauksena, ja siihen liittyy valtavia määriä rikin, typen ja hiilen oksideja. Nämä ilmakehään joutuvat oksidit kulkeutuvat pitkiä matkoja, ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa ja muuttuvat rikki-, rikki-, typpi-, typpi- ja hiilihapposeoksen liuoksiksi, jotka putoavat "happosateen" muodossa maalle ja ovat vuorovaikutuksessa kasvit, maaperät, vedet. Pääasialliset lähteet ilmakehässä ovat liuskeen, öljyn, hiilen ja kaasun poltto teollisuudessa, maataloudessa ja kotitalouksissa. Ihmisen taloudellinen toiminta on lähes kaksinkertaistanut rikin oksidien, typen, rikkivedyn ja hiilimonoksidin pääsyn ilmakehään. Tämä luonnollisesti vaikutti ilmakehän sateiden, pohja- ja pohjavesien happamuuden lisääntymiseen. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen lisätä ilmakehän epäpuhtauksien yhdisteiden systemaattisten edustavien mittausten määrää laajoilla alueilla.
Johtopäätös.
Luonnonsuojelu on vuosisadamme tehtävä, ongelma, josta on tullut yhteiskunnallinen. Toistuvasti kuulemme ympäristöä uhkaavista vaaroista, mutta silti monet meistä pitävät niitä epämiellyttävänä, mutta väistämättömänä sivilisaation tuotteena ja uskovat, että meillä on vielä aikaa selviytyä kaikista esiin tulleista vaikeuksista.
Ihmisen ympäristövaikutukset ovat kuitenkin saaneet hälyttäviä mittasuhteita. Tilanteen perustavan parantamiseksi tarvitaan määrätietoisia ja harkittuja toimia. Vastuullinen ja tehokas ympäristöpolitiikka on mahdollista vain, jos keräämme luotettavaa tietoa ympäristön nykytilasta, perusteltua tietoa tärkeiden ympäristötekijöiden vuorovaikutuksesta, jos kehitämme uusia menetelmiä luonnonhaittojen vähentämiseksi ja ehkäisemiseksi. Mies.
