9.3. Определение и классификация загрязняющих веществ
Часто употребляемый термин «загрязнение» хорошо отражает содержание понятия: это многочисленные воздействия, которые, так или иначе разрушают естественную среду. Все проблемы сводятся к тому, что человек в процессе деятельности создает отходы, которые он и не уничтожает, и не умеет пустить в круговорот. В то время как количество населения и загрязнения с течением времени непрерывно возрастают, возможности самоочищения природной среда среды проходит обратную эволюцию, приближаясь к состоянию деградации.
Термин «загрязнение» означает без какой-либо двусмысленности воздействие всех токсичных веществ, которые человек выбрасывает в экосферу. Этимологически слово «загрязнять» означает осквернять, пачкать, марать, портить. Приведем одно определение, которое опубликовано в 1965 г. в докладе официальной комиссии Белого дома. В докладе, названном «Чтобы восстановить качество окружающей среды», говорится: «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственные ресурсы, через воду или другие биологические продукты (вещества). Они также могут воздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов, находящихся в его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая ее саму». Здесь термин «загрязнение» используется в наиболее широком смысле, поскольку включает любое действие человека, разрушающее природу.
Дать классификацию загрязнений — дело нелегкое, так как существуют многочисленные критерии, по которым ее можно осуществить, но ни одна такая классификация не будет вполне удовлетворительной. Загрязняющие вещества можно сгруппировать по их природе — физической, химической, биологической и т. д.; можно с экологической точки зрения рассматривать среду, в которой они оказывают свое вредное воздействие. Можно рассматривать загрязнение с медицинской точки зрения и изучать среду обитания или способ поражения человеческого организма — через пищу, при кожных контактах, при дыхании.
В табл. 9.3.1. представлена обобщенная классификация загрязнений по Ф.Рамаду (1981). В ней сделана попытка найти компромисс между различными точками зрения.
Таблица 9.3.1. Классификация основных типов загрязнений и вредных
воздействий
1. Физические загрязнения | |||
Радиоактивные элементы (излучение) Нагрев (или тепловое загрязнение) Шумы и низкочастотная вибрация (инфразвук) |
| ||
2. Химические загрязнения | |||
|
| ||
Атмосфера | Гидросфера | Почва | |
Газообразные производные углерода и жидкие углеводороды | + | + |
|
Моющие средства |
| + |
|
Пластмассы | + | + | + |
Пестициды и другие синтетические органические вещества | + | + | + |
Производные серы | + | + | + |
Производные азота | + | + | + |
Тяжелые металлы | + | + | + |
Фтористые соединения | + | + | + |
Твердые примеси (аэрозоли) | + |
| + |
Органические вещества, подверженные брожению |
| + | + |
3. Биологические загрязнения | |||
Микробиологическое отравление дыхательных и питательных путей (бактерии, вирусы) |
|
|
|
Изменение биоценозов из-за неумелого внедрения растительных или животных видов |
|
|
|
4. Эстетический вред | |||
Нарушение пейзажей и примечательных мест грубой урбанизацией или малопривлекательными постройками |
|
|
|
Строительство индустриальных центров в девственных или мало затронутых человеком биотопах |
|
|
|
Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Так тепловое воздействие особенно заметно при работе теплоэлектростанций, когда в водоем-охладитель выбрасывается подогретая до 30-40оС вода, используемая для охлаждения турбин теплоэлектростанций. Вода не загрязнена химическими веществами, но постоянный температурный пресс нарушает гомеостаз водных экосистем водоемов-охладителей, что приводит к образованию бескислородных зон, повышенному развитию цианобактерий и исчезновению многих видов гидробионтов.
Одними из значимых физических воздействий являются шум и электромагнитные излучения. Естественные природные звуки на самочувствии человека, как правило, не сказываются. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума, которые повышают утомляемость человека, снижают его умственные возможности, значительно понижают производительность труда, вызывают нервные перегрузки, стрессы и т.п.
Источниками электромагнитных воздействий являются высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио- и телепередающих станций, а в последнее время также микроволновые печи, компьютеры, мобильные телефоны. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечаются повышенная утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.
Химические загрязнения являются наиболее опасными для природных экосистем и человека. Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых особенно опасны 200 наименований (список составлен экспертами ЮНЕСКО): бензол, асбест, бензопирен, пестициды соли тяжелых металлов (особенно ртути, свинца, кадмия), разнообразные красители, детергенты, синтетические моющие средства, а также пищевые добавки. По расчетам специалистов, в настоящее время в природной среде содержится от 7 до 8,6 млн. химических веществ, причем их арсенал ежегодно пополняется еще 250 тыс. новых соединений.
Биологическое загрязнение – случайное или связанное с деятельностью человека вселение чужеродных растений, животных и микроорганизмов (бактериологическое загрязнение), ухудшающее условия существования естественных экосистем, агроэкосистем и самого человека.
Основными источниками биологического загрязнения являются предприятия производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок, биоконцентраты сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности. Из этих источников разнообразные органические соединения и патогенные микроорганизмы попадают в почву и подземные воды. Особую опасность представляет биологическое загрязнение среды возбудителями инфекционных и паразитарных болезней. Новая экологическая опасность создается в связи с развитием биотехнологии и генной инженерии. При несоблюдении санитарных норм возможно попадание из лаборатории или завода в окружающую среду микроорганизмов и биологических веществ, оказывающих весьма вредное воздействие на биотические сообщества, здоровье человека и его генофонда
Инвазивные, чужеродные виды ныне считаются одной из основных угроз для биоразнообразия наряду с потерей местообитаний. Ожидается, что биологические инвазии станут основными двигателями экологической дезинтеграции из-за все увеличивающегося распространения чужеродных видов, что вызвано резким ростом транспортных технологий, расширением туризма и путешествий, а также свободной всемирной торговли. Всем известный чужеродный для Европейского континента колорадский жук. Периодически он попадал в Европу при перевозке картофеля из Америки, но его успешно уничтожали. Как полагают в 1918-19гг несколько зараженных очагов на территории Франции не смогли вовремя локализовать. С тех пор этот вредитель начал успешно продвигаться по картофельным плантациям на восток, нанося им самый большой ущерб.
Эстетический вред условно можно отнести к загрязнениям окружающей среды. Это обезличенное строительство, засорение уникальных, живописных пейзажей промышленным и малопривлекательным строительством, свалками мусора, линиями электропередач и т.д.
Эксперты ООН (Курьер ЮНЕСКО, 1971) выделили 10 главных загрязнителей, которые оказывают самое ощутимое воздействие на живые организмы (табл. 9.3.2).
Таблица 9.3.2. Главные загрязнители биосферы.
1. Углекислый газ | Образуется при сгорании всех видов топлива. Один из парниковых газов. Влияет на тепловой баланс биосферы |
2. Окись углерода | Образуется при неполном сгорании топлива. Негативно влияет на дыхательную систему человека. |
3.Сернистый газ | Содержится в дымах промышленных предприятий. Создает смог. Вызывает обострение респираторных заболеваний. Источник образования серной кислоты в атмосфере с последующим выпадением кислотных осадков. |
4. Окислы азота | Попадают в атмосферу от стационарных источников, автотранспорта, переизбытка азотных удобрений. Создают смог. Вызывают обострение респираторных заболеваний. Источник образования азотной кислоты в атмосфере с последующим выпадением кислотных осадков. |
5. Фосфаты | Содержится в удобрениях. Один из главных загрязнителей рек и озер. |
6. Ртуть | Загрязнитель водной среды. Один из опасных загрязнителей морепродуктов. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему |
7. Свинец | Попадает в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовые системы, откладывается в костях и тканях. |
8. Нефть и нефтепродукты | Загрязнитель водной среды. Образует газонепроницаемую пленку на поверхности воды, что приводит к гибели водные организмы. |
9. Ядохимикаты | Токсичны для живых организмов. Многие являются канцерогенами. |
10. Радиация | Приводит к генетическим мутациям и злокачественным новообразованиям. |
- Предисловие
- Глава 1. Предмет и содержание экологии
- Что изучает экология?
- 1.2. Краткая история экологического знания
- 1.3. Современное определение экологии
- 1.4. Структура экологии
- 1.5. Предмет и объекты изучения экологии
- Вопросы для повторения
- Что изучает экология?
- Глава 2. Среда обитания
- 2.1. Понятие о среде обитания
- 2.2. Среды жизни
- 2.3. Водная среда
- 2.4. Наземно-воздушная среда
- 2.5. Почвенная среда
- 2.6. Живые организмы как среда обитания
- Вопросы для повторения
- Глава 3. Факторы окружающей среды
- 3.1. Понятие об экологических факторах
- 3.2. Абиотические факторы
- 3.3. Биотические факторы
- 3.4. Антропогенные факторы
- 3.5. Законы воздействия экологических факторов на живые организмы
- 3.6. Адаптации организмов к факторам среды
- 3.7. Жизненные формы организмов
- Вопросы для повторения
- Глава 4. Экология популяций
- 4.1. Определение и сущность популяции
- 4.2. Структура и характеристика популяций
- 4.3. Взаимодействия между популяциями
- 4.4. Конкуренция. Закон конкурентного исключения Гаузе
- Вопросы для повторения
- Глава 5. Биоценоз
- 5.1. Понятие биоценоза
- 5.2. Видовая структура биоценоза
- 5.3. Пространственная структура биоценоза
- 5.4. Экологическая ниша
- Вопросы для повторения
- Глава 6. Концепция экосистемы
- 6.1. Сущность экосистемы
- 6.2. Динамика и развитие экосистем
- 6.3. Поток энергии, пищевые цепи, экологические пирамиды
- 2. Консументы (от лат consumo - потребляю), потребители - гетеротрофные организмы, которые питаются готовым органическим веществом.
- 6.4. Экосистема и биогеоценоз
- 6.5. Агроэкосистемы
- Вопросы для повторения
- Глава 7. Биосфера
- 7.1. Понятие биосферы. Учение в.И.Вернадского о биосфере
- 7.2. Происхождение жизни и эволюция биосферы
- 7.3. Живое вещество биосферы
- 7.4. Распределение жизни в биосфере
- 7.5. Стабильность биосферы и основные круговороты вещества
- 7.6. Биологическое разнообразие – основа устойчивости биосферы
- 7.7. Концепция ноосферы
- Вопросы для повторения
- Глава 8. Природные ресурсы
- 8.1. Понятие природных ресурсов
- 8.2. Водные ресурсы Беларуси
- 8.3. Почвенные ресурсы Беларуси
- 8.4. Растительные ресурсы Беларуси
- 8.5. Состояние ресурсов животного мира Беларуси
- Вопросы для повторения
- Глава 9. Основные тенденции глобального экологичесКого кризиСа
- 9.1. Экологические проблемы современности
- 9.2. Понятие экологического кризиса
- 9.3. Определение и классификация загрязняющих веществ
- 9.4. Воздействие на атмосферу: смог, кислотные осадки
- 9.5. Проблема глобального потепления (парниковый эффект)
- 9.6. Состояние озонового экрана
- Вопросы для повторения
- Глава 10. Проблемы охраны природы.
- 10.1. Охрана флоры и фауны
- 10.2. Красная книга
- 10.3. Система особо охраняемых природных территорий (оопт)
- 10.4. Особо охраняемые территории мира и Беларуси
- Вопросы для повторения
- Глава 11. Энергосбережение в республике беларусь
- 11.1. Понятие топливно-энергетических ресурсов
- Топливно-энергетические ресурсы Беларуси
- 11.3. Топливно-энергетический комплекс Беларуси
- Основные направления экономии энергоресурсов
- Эффективное использование энергии в населенных пунктах
- Энергосбережение в быту
- Вопросы для повторения
- Примерная тематика докладов и рефератов для семинарских занятий
- Экология популяций.
- Рекомендуемая литература