Понятие загрязнения природной среды. Загрязнение природной среды - привнесение в среду или возникновение в ней новых нехарактерных для нее физических, химических или биологических агентов, или превышение естественного средне многолетнего уровня концентрации тех же агентов в рассматриваемый период. Различают природные и антропогенные загрязнения.
Уровень загрязнения среды контролируется нормативами ПДК, ПДВ и т.д. Аккумуляция загрязнений - накопление в организмах химических веществ, находящихся в окружающей их среде в меньшей концентрации.
Аккумуляция загрязнений может происходить аддитивно или синергетично - с взаимным усилением вредного эффекта от каждого загрязнителя.
Антропогенное загрязнение - загрязнение биосферы в результате биологического существования и хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на интенсивность природного загрязнения. Загрязнение окружающей среды человеком имеет длительную историю. Уже в средние века появились законы об охране окружающей среды. Главный источник загрязнения - возвращение в природу той огромной массы отходов, которые образуются в процессе производства и потребления человеческого общества. При этом следует различать количественное и качественное загрязнение.
Количественное загрязнение окружающей среды возникает в результате возвращения в нее тех веществ и соединений, которые встречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших количествах например, это соединения железа и других металлов. Качественное загрязнение окружающей среды связано с поступлением в нее неизвестных природе веществ и соединений, создаваемых в первую очередь промышленностью органического синтеза.
Загрязнение литосферы почвенного покрова происходит в результате промышленной, строительной и сельскохозяйственной деятельности. При этом в роли главных загрязнителей выступают металлы и их соединения, удобрения, ядохимикаты, радиоактивные вещества, концентрация которых приводит к изменению химического состава почв. Все более сложной становится и проблема накопления бытового мусора не случайно на Западе по отношению к нашему времени иногда применяют термин мусорная цивилизация. Загрязнение гидросферы происходит, прежде всего, в результате сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод. К концу 90-х гг. общий мировой объем сточных вод приблизился к 5 тыс. км3 в год, или к 25 от водного пайка Земли. Но поскольку для разбавления этих вод требуется в среднем в 10 раз больший объем чистой воды, фактически они загрязняют гораздо больший объем русловых вод. Нетрудно догадаться, что именно в этом, а не только в росте непосредственного водозабора - главная причина обострения проблемы пресной воды. Загрязнение коснулось не только внутренних морей, но и центральных частей океанов.
Возрастает угроза для глубоководных впадин имели место случаи захоронения в них токсичных веществ и радиоактивных материалов.
Загрязнение атмосферы происходит в результате работы промышленности, транспорта, а также различных топок, которые в совокупности ежегодно выбрасывают на ветер миллиарды тонн твердых и газообразных частиц.
Основные загрязнители атмосферы - окись углерода СО и сернистый газ SO2 , образующиеся, прежде всего, при сжигании минерального топлива, а также оксиды серы, азота, фосфора, свинец, ртуть, алюминий и другие металлы. К настоящему времени определились некоторые важные проблемы в области антропогенного глобального загрязнения окружающей природной среды, к числу которых относятся 1. Возможные изменения климата в связи с поступлением в атмосферу техногенного тепла, углекислого газа и аэрозольных примесей. 2. Возможное нарушение озонового слоя Земли, связанное с поступлением в атмосферу фреонов, окислов азота и некоторых других примесей. 3. Экологические последствия глобального загрязнения природной среды и биосферы радиоактивными веществами, тяжелыми металлами и пестицидами. 4. Общая проблема загрязнения морской среды атмосферными осадками, речным стоком, наземным и морским транспортом. 5. Дальний атмосферный перенос загрязняющих веществ и проблема кислотных осадков.
Таким образом, масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду и уровень вытекающей из этого опасности заставляют искать новые подходы к развитию технологических процессов, которые, являясь не менее эффективными в экономическом смысле, во много раз превосходили бы существующие по степени экологической чистоты. 24. Принцип самоочищения экосистемы атмо, гидро, почва Экосистемы и их среда способны к самоочищению.
Самоочистительная способность свойственна всех элементам среды воздуху, водам, почвам.
Способность атмосферы к самоочищению ветер, осадки, лес. Существует 3 основных цикла атмосферных процессов, определяющих климат, так называемые климатообразующие процессы - теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция. Теплооборот, создает тепловой режим атмосферы. Сквозь атмосферу проходит поток солнечной радиации. Атмосфера частично поглощает солнечные лучи, преобразуя их энергию в теплоту частично рассеивает их, меняя по качеству спектральному составу частично они отражаются назад облаками.
Между земной поверхностью и атмосферой происходит обмен тепла. Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный оборот воды, или влагооборот. С поверхности океанов и других водоемов, влажной почвы и растительности в атмосферу испаряется вода, на что затрачивается большое количество тепла из почвы и верхних слоев воды. Процесс самоочищения в гидросфере связан с круговоротом воды в природе.
В водоемах этот процесс обеспечивается совокупной деятельностью организмов, которые их населяют. В идеальных условиях процесс самоочищения протекает достаточно быстро, и вода восстанавливает свое первоначальное состояние. Факторы, обуславливающие самоочищение водоемов, можно разделить на три группы физические, химические, биологические. Среди физических факторов основными являются разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений.
Например, интенсивное течение реки обеспечивает хорошее перемешивание, в результате чего снижается концентрация взвешенных частиц. Оседание в воде нерастворимых частиц в процессе отстаивания загрязненных вод способствует самоочищению водоемов. Под действием силы тяжести микроорганизмы осаждаются на органических и неорганических частицах и постепенно опускаются на дно, подвергаясь при этом действию других факторов. Увеличение интенсивности действия физических факторов способствует быстрому отмиранию загрязняющей микрофлоры.
При воздействии ультрафиолетового излучения происходит обеззараживание воды, основанное на прямом губительном воздействии этих лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток. Ультрафиолетовое излучение может воздействовать не только на обычные бактерии, но и на споровые организмы и вирусы. Очищение воды в океане происходит за счет фильтрационных способностей планктона. За 40 дней поверхностный слой воды толщиной в сотни метров проходит через фильтрационный аппарат планктона.
САМООЧИЩЕНИЕ ПОЧВЫ. Для почвы существует своя система защиты, которая относится к процессам самоочищения почвы. Самоочищение почвы - это способность почвы минерализовать органические вещества, превращая их в безвредные в санитарном отношении органические и минеральные формы, которые способны усваиваться растительностью. Процесс проходит в 2 стадии первая стадия распада разложения. Органические вещества распадаются на простые, по большей части минеральные вещества.
Вторая стадия - синтез новых органических веществ гумус. Минерализация органических веществ очень сходна с аналогическм процессов происходящим в воде из продуктов распада белков образуется аммиак, аммонийные соли - из них нитриты и из нитритов нитраты, которые считаются конечными продуктами самоочищения, они способны усваиваться почвой. Паралелльно идет процесс синтеза гуминовых кислот, также безвредных в санитарном отношении. 25.