Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
• Механическое загрязнение осуществляется относительно инертными в физико-химическом отношении отходами человеческой деятельности: полимерными материалами в виде разного рода упаковок и тары, отработанными автопокрышками, строи тельным и бытовым мусором, твердыми отходами промышленного производства, аэрозолями и т.д.
Засорение среды является одной из форм механического загрязнения и существенно ухудшает эстетические и рекреационные качества среды. К данному виду загрязнения относится и засорение околокосмического пространства. По современным данным, в ближнем космосе уже находится более 3000 т космического мусора.
В соответствии с существующей ныне классификацией все отходы делятся на отходы производства и отходы потребления.
По агрегатному состоянию отходы делятся на жидкие, твердые и газообразные.
По степени влияния на окружающую среду отходы бывают безвредными и токсичными. Последний критерий классификации отходов считается весьма условным, так как учитывает воздействие веществ только на живые организмы и человека в частности.
. Проблема механического загрязнения окружающей среды, и в первую очередь отходами, крайне остро стоит перед всем мировым сообществом. Жизнедеятельность городов и сельскохозяйственных поселений порождает груды мусора, жидких стоков, аэрозолей, которые буквально превратили все структурные уровни биосферы в колоссальную свалку. Если до 7% промышленных отходов в развитых странах поступает на вторичное использование, то переработка твердых бытовых отходов (ТБО) представляет в настоящее время неразрешимую проблему. Ежегодный мировой прирост твердых бытовых отходов составляет около 3%, а в некоторых странах он достигает 10%.
Мировой опыт показывает, что для захоронения 1 т ТБО требуется около 3 м~ площади, поэтому свалки занимают во всем мире сотни тысяч гектаров земель, практически выведенных из сельскохозяйственного оборота. Известно, что для захоронения ТБО ежегодно требуются все большие площади земель, например, для городов с населением до 350 тыс. человек при высоте складирования отходов 10 м необходимо 5 га; 350— 700 тыс. — 10 га; 700 тыс.—1 млн — 13,5 га; для городов с населением более 1,1 млн жителей необходимо 18 и более гектаров земель. • Химическое загрязнение формируется в результате изменения естественных химических свойств окружающей среды при поступлении в нее реакционноспособных химических веществ, несвойственных ей, а также в концентрациях, превышающих фоновые. Наиболее массовыми химическими загрязнителями являются оксиды углерода, серы и азота, углеводороды, соли кислот и щелочей, соединения серы, фтора, фосфора, фенолы, формальдегид и др.
Химические загрязнители по характеру своего воздействия на здоровье людей подразделяются на следующие группы: токсические, раздражающие, сенсибилизирующие; канцерогенные; мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию. В организм человека загрязнители проникают через кожу, слизистые оболочки, органы дыхания, желудочно-кишечный тракт. В настоящее время известно более 3 млн химических соединений, ежегодно синтезируется более 100 000 новых веществ; в результате этого человечество находится под угрозой воздействия 40—50 тыс. химических соединений разного класса, не свойственных естественным условиям окружающей среды.
• Биологическое загрязнение осуществляется нехарактерными для данной экосистемы живыми организмами и (или) продуктами их жизнедеятельности, которые ухудшают условия существования естественных биотических сообществ или негативно влияют на здоровье человека и результаты его хозяйственной деятельности.
В настоящее время в связи с массовой урбанизацией, значительным увеличением плотности населения в городах, интенсивным развитием фармацевтической, пищевой и особенно микробиологической промышленности все большую роль в загрязнении биосферы играют биологически активные вещества. Основными факторами неблагоприятного воздействия на окружающую среду являются живые и мертвые клетки микроорганизмов (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их метаболизма. Отрицательное действие их заключается в возникновении и развитии различных аллергических реакций и инфекционных заболеваний. Чаще всего возникают такие заболевания, как аспергиллезы, кандидозы и микозы. Они наиболее опасны для лице пониженной сопротивляемостью организма.
Источниками биологического загрязнения также могут быть сооружения биохимической очистки сточных вод предприятий и городов, больницы, поликлиники, свалки бытовых и промышленных отходов, свиноводческие фермы, птицефабрики и т.д. Адсорбированные на частичках аэрозолей микроорганизмы могут распространяться на большие расстояния. Исследования показывают, что жизнеспособные клетки микроорганизмов в ряде случаев поднимаются на высоту 3000 м. Известны случаи биологического загрязнения окружающей среды, приведшие к массовым желудочно-кишечным заболеваниям (сальмонеллезу, гепатиту), внутри-больничным стойким инфекциям. Достоверно доказано, что заболеваемость детей, проживающих вблизи заводов по производству антибиотиков, в 1,5—3 раза выше средней заболеваемости для данного населенного пункта.
В настоящее время встает вопрос об опасности генетического загрязнения окружающей среды. Риск этого вида биологического загрязнения, связанного с генной инженерией, становится все более реальным. Высказываются опасения, что искусственно созданные микроорганизмы, попав во внешнюю среду, могут вызывать нарушения равновесия в природных экосистемах, а также эпидемии неизвестных болезней, с которыми людям будет трудно справиться. Кроме того, следствием манипуляций с геном может быть генетическая эрозия — потеря части генома и замещение генов или ихлокусов чужеродным генетическим материалом, попадающим с продуктами генной инженерии, полученными, в частности, на основе генома млекопитающих. Наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которых находятся на стадии деградации.
• Осмофорное загрязнение осуществляется пахучими веществами (одорантами) в таких низких концентрациях, которые не могут оказывать химического резорбтивного воздействия на человека, но могут вызывать рефлекторные реакции организма.
При больших концентрациях одорантов их необходимо рассматривать как химические загрязнители. Реакция организма на осмофорное загрязнение проявляется в онгущении запаха, изменении биоэлектрической активности мозга, световой чувствительности и т.д. Запах — наиболее воспринимаемая форма загрязнения окружающей среды, обнаруживаемая нами при помощи обоняния. Около 50% всех жалоб населения на загрязнение воздуха связано с ощущением неприятных или тяжелых запахов.
Первичной реакцией человека на неприятный запах является ощущение неудобства, беспокойства; вторичные эффекты, связанные с воздействием высоких концентраций одоран-та, проявляются в виде рвоты, нарушения сна, учащения пульса, повышения артериального давления, болезненных ощущений со стороны основных органов. Кроме того, влияние неприятных запахов может выражаться в головной боли, состоянии усталости, повышенной сонливости или, наоборот, возбуждении, слюнотечении и пр.
Поэтому понятие «неприятный запах» приобретает определенный санитарно-гигиенический смысл. Неприятным запахом обладают многие вещества. Из 3 млн химических соединений, известных ныне, примерно 1/5 обладает неприятным запахом, а количество веществ, распознаваемых по запаху, близко к 100 тыс.
• Радиоактивное загрязнение — это физическое загрязнение, связанное с повышением естественного радиоактивного фона и уровня содержания в среде радиоактивных элементов и веществ. При наличии радиоактивных веществ оно может рассматриваться и как химическое загрязнение. Основными источниками радиоактивного загрязнения среды являются испытания ядерного оружия, атомные реакторы и установки, предприятия атомной промышленности, технологические, медицинские, научные приборы и оборудование, зола, шлаки и отвалы, содержащие радиоактивные вещества, могильники радиоактивных отходов и т.д.
Активное повышение концентрации радиоактивных веществ в окружающей среде наблюдается приблизительно с 1933 г., когда начались планомерные работы по исследованию радиоактивных элементов.
При поглощении ионизирующего излучения радиоактивных веществ в организме происходят разнообразные морфологические и функциональные нарушения, приводящие к развитию острой или хронической формы лучевой болезни, злокачественным новообразованиям, заболеваниям крови и генетическим изменениям. Кроме того, радиация усиливает воздействие на организм человека химических загрязнителей, таких, как углеводороды, оксид углерода и др. Естественное фоновое облучение создается космическим излучением и естественными радиоактивными веществами, содержащимися в объектах окружающей среды. При этом неустойчивые ядра атомов (нуклиды) самопроизвольно распадаются с образованием атомов других элементов и выделением энергии. Радиоактивные превращения свойственны только отдельным веществам, которые содержат радионуклиды. Распад естественных радионуклидов группы тория, урана, актиния и других сопровождается испусканием особого вида излучения, называемого радиоактивным, которое может быть корпускулярным и квантовым. Корпускулярное излучение представляет собой поток а-, (3-частиц и нейтронов, а квантовое — у-кваытов и рентгеновское излучение.
С ионизирующими излучениями население в любом месте земного шара встречается ежедневно. Это прежде всего радиоактивный фон Земли, который складывается из следующих компонентов:
• космического излучения (вклад в среднюю годовую дозу 15,1%);
• излучения от содержащихся в почве строительных матери-' алов, в воздухе и воде естественных радиоактивных элементов (68,8%);
• излучения от природных радиоактивных веществ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохраняются в теле человека в течение всей его жизни (15,1%);
• других источников (1 %).
Средняя суммарная годовая доза облучения населения от природных источников составляет примерно 2 Зв (зиверт), что в основном связано с поступлением радона и трития из грунтов, строительных материалов, воды, природного газа, воздуха. Кроме того, человек встречается с источниками искусственного излучения включая радионуклиды, созданные руками человека и широко применяемые в хозяйственной деятельности.
При дозах облучения порядка 0,1 мЗв не наблюдается каких-либо патологических изменений в органах и тканях организма человека. Доза 0,1 Зв определяет допустимое аварийное облучение населения, 0,05 Зв — допустимое облучение медицинского персонала и работников АЭС в нормальных условиях эксплуатации за год, 0,25 Зв — разовое допустимое облучение персонала, работающего с радиоактивными агентами. Доза облучения I Зв определяет нижний уровень развития лучевой болезни, 4,5 Зв — неизбежно вызывает тяжелую (летальную) степень лучевой болезни. В настоящее время считается, что общей пожизненной дозой облучения населения на территории Беларуси является 0,35 Зв. Сюда входят дозы облучения, полученные человеком в течение всей жизни. Например, ежедневный в течение года просмотр всех телепередач обеспечивает дозу 0,01 мЗв; перелет самолетом на расстояние 2400 км - 0,02—0,05 мЗв; одна процедура флюорографии -3,7 мкЗв; рентгеноскопия зуба — 0,03 мЗв; рентгеноскопия желудка (местная) — 0,336 мЗв.
• Акустическое (шумовое) загрязнение характеризуется превышением уровня естественного шумового фона. Шум — одна из форм физического (волнового) загрязнения окружающей среды, адаптация организмов к которому практически невозможна. Наиболее мощными и распространенными источниками шума, особенно в городах, являются автомобильный и рельсовый транспорт, промышленные предприятия, авиация, приборы бытовой техники (холодильники, магнитофоны, радиоприемники и т.д.). На долю транспорта приходится 60—80% всех шумов, проникающих в места пребывания людей. Известно, что в городах уровень шума повышается примерно на 1 дБА в годи за последние 10 лет возрос в мировом масштабе на 10— 12дБА.
Уровень шума на улицах с наиболее интенсивным автомобильным движением в Минске, Могилеве, Гомеле и других промышленных центрах Беларуси достигает 75—80 дБ А, т.е. приближается к пороговому.
Шум является общебиологическим раздражителем и при определенных условиях влияет на все органы и системы организма. Прежде всего шум влияет на центральную нервную систему, вызывая у человека чувство нервного напряжения, беспокойства и раздражения. В настоящее время расстройство нервной системы стало типичным заболеванием. Английские врачи считают, что каждая третья женщина и каждый четвертый мужчина в мире страдают неврозами вследствие воздействия шума. По мнению французских медиков, каждый пятый пациент психиатрических лечебниц лишается рассудка из-за длительного воздействия шума разного происхождения. Считается, что шум является причиной неврозов в 30% случаев, головной боли — в 80%. В результате длительного воздействия'запороговых уровней шума развиваются сердечнососудистые заболевания, прежде всего сосудистая дистония. Гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, другие хронические заболевания желудочно-кишечного тракта также характерны для лиц, длительное время находящихся в шумной обстановке. Существует достоверная связь между воздействием шума и нарушением обменных процессов в организме, понижением остроты слуха и зрения. В той или иной степени шум оказывает влияние на кору надпочечников, гипофиз, щитовидную железу, половые железы. Шум способствует повышению общей заболеваемости на 10-12%.
• Вибрационное загрязнение — один из видов физического загрязнения, связанного с воздействием механических колебаний твердых тел на объекты окружающей среды. Это воздействие может быть местным (колебания от инструментов, оборудования и пр., передаваемые к отдельным частям тела) и общим (колебания передаются всему организму в целом). Наиболее опасная частота общей вибрации лежит в диапазоне 6—8 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека. В результате сложения этих колебаний могут возникать явления резонанса с нарушением работы органов или даже их разрушением.
Субъективное ощущение вибрации человеком зависит от возраста, общего состояния организма, тренированности, индивидуальной переносимости, эмоциональной устойчивости, нервно-психического статуса, а также от характеристик вибрации (виброскорости, виброускорения, вибросмещения, частоты и амплитуды).
Вибрация вызывает изменение частоты пульса и артериального давления, оказывает влияние на эндокринную систему, вызывает нарушение различных обменных процессов, функций вестибулярного и зрительного аппаратов. При длительном воздействии вибрации возможно развитие так называемой вибрационной болезни, выражающейся в патологических изменениях ряда органов и систем, а также в глубоких нарушениях со стороны Центральной нервной системы. Наибольшее количество жалоб на неприятные ощущения и болезненные состояния при вибрационном воздействии предъявляют лица в возрасте от 31 до 40 лет (65,5% от числа обратившихся во врачебные учреждения), что указывает на наличие повышенной виброчувствительности этой возрастной категории населения.
• Электромагнитное загрязнение также относится к физическим формам загрязнения окружающей среды и происходит в результате изменения ее электромагнитных свойств, приводящих к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах живых организмов.
Электромагнитный фон планеты определяется в основном электрическими и магнитными полями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца и Галактики, а также накладкой на естественный фон полей от искусственных источников (линии электропередачи, радио и телевидение, промышленные высоко- и сверхвысокочастотные установки, антенные поля, системы наземной и спутниковой связи, радиолокации, телеметрии и радионавигации, другие источники).
В процессе эволюционного развития все живые организмы на Земле приспособились к определенным изменениям природных электромагнитных полей и вынуждены были не только выработать по отношению к ним защитные механизмы, но в той или иной степени включить их в свою жизнедеятельность. Поэтому изменение параметров электромагнитного поля (ЭМП) по отношению к естественному может вызвать у живых существ микроорганические сдвиги, которые в ряде случаев перерастают в патологические. Напряженность электромагнитного поля Земли изменяется в зависимости от расстояния от поверхности планеты: на высоте 0 км оно составляет 130 В/м,0,5км — 50 и 12 км — 2,5 В/м. ЭМП радиочастотного диапазона могут вызывать в организме человека изменения со стороны нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем, крови, обмена веществ и некоторых функций эндокринных желез. Биологическое действие ЭМП радиочастот зависит от частоты колебания волны. С повышением частоты, т.е. уменьшением длины волны, биологическое действие ЭМП становится более выраженным. Так, ЭМП длинных волы отличаются менее интенсивным воздействием на организм, чем коротких и ультракоротких. Напряженность ЭМП вблизи линий электропередачи напряжением 500 кВ составляет 7,6-8,0 кВ/м, 750 кВ - 10-15 кВ/м. Неблагоприятные воздействия на организм могут проявляться уже при на-• пряжении 1000 В/м.
При длительном воздействии сверхвысокочастотных (СВЧ) излучений отмечаются изменения в формуле крови, помутнение хрусталика глаза (катаральные явления), трофические изменения (выпадение волос, ломкость ногтей, потеря массы тела и пр.). Влияние ЭМП на организм прежде всего проявляется со стороны центральной нервной системы. Психоневрологические симптомы выражаются постоянной головной болью, повышенной утомляемостью, ослаблением памяти, побледнением кожных покровов, анемией и обморочными состояниями.
Еще в 1986 г. суд американского штата Техас обязал электрическую компанию г. Хьюстона выплатить 25 млн долларов в качестве возмещения за ущерб, причиненный частной школе. На основании научных данных суд сделал вывод: высоковольтная линия электропередачи, проходящая над территорией школы, создавала угрозу здоровью детей. Суд потребовал ее переноса, а также возмещения ущерба здоровью детей.
• Тепловое загрязнение является формой физического загрязнения окружающей среды и характеризуется периодическим или длительным повышением температуры среды выше естественного уровня.
Тепловое загрязнение осуществляется в основном за счет сжигания топлива. Ежегодно в мире сжигается около 9 млрд т условного топлива, т.е. более 5 млрд т угля, 3 млрд т нефти, огромное количество природного газа. Это сопровождается ежегодным выбросом в атмосферу более 20 млрд т диоксида углерода, свыше 1 млрд т других твердых, газо- и парообразных соединений и выделением 2-1020Дж свободной теплоты.
Вследствие несбалансированности процессов выделения углекислого газа из естественных и антропогенных источников и ассимиляции его фотосинтезирующими организмами концентрация С02 в атмосфере в начале XXI в. возрастет на 15 — 20% по сравнению с 70-ми гг. XX в.
Одним из основных свойств углекислого газа является способность пропускать солнечную радиацию и задержи вать тепловое излучение земной поверхности. Увеличение его концентрации в атмосфере сверх определенного количества приводит к задержке тепловой энергии и возникновению «парникового эффекта», что проявляется в изменении климата в сторону потепления.
За последние 100 лет средняя температура поверхности Земли увеличилась на 0,5-0,6 °С, при этом зимняя температура увеличилась более значительно, чем летняя. Предполагают, что к середине XXI в. содержание углекислого газа в атмосфере удвоится, что неизбежно скажется на глобальном потеплении климата, которое оценивается величиной от 1,5 до 4 °С. При этом через юг Европы от Испании до Украины протянется полоса засушливого климата. Но севернее 50-й широты в Северной Америке и Евразии количество осадков по мере потепления будет возрастать. Темпы опустынивания, ныне составляющие порядка 6 млн га в год, возрастут как в Азии, так и в Африке.
Другим, глобальным последствием изменения климата станет серьезное ускорение подъема уровня Мирового океана. Процесс этот, связанный с таянием арктических и антарктических ледников, наблюдается в настоящее время. Считается, что за последнее столетие уровень океана поднялся на 10— 12 см, о чем свидетельствует сокращение территорий приморских стран, особенно скандинавских. В последнее десятилетие процесс этот значительно ускорился,
В настоящее время появились достаточно серьезные основания считать, что источником «парниковых» газов — диоксида углерода, метана и оксида азота — является не только сжигание ископаемого топлива. Недавно проведенные расчеты показали, что преобладающим источником «парниковых» газов оказалось нарушение жизнедеятельности микробных сообществ почв Сибири и части Северной Америки, связанное с интенсивной хозяйственной деятельностью в этих регионах, глобальным загрязнением атмосферы и некоторыми другими факторами.
На процесс глобального потепления климата, вероятно, существенное влияние оказывает обнаруженное в 80-х гг. прошлого столетия глобальное потемнение атмосферы. Оно происходит за счет поступления в атмосферный воздух аэрозолей (сажи, пыли неорганических соединений и др.), обра зующихся в процессах сжигания любого топлива. Частицы пыли создают в верхних слоях атмосферы экран, который задерживает часть солнечной энергии, поступающей на Землю.
Исследования в космосе показывают, что благодаря этому явлению охлаждается поверхность океана в Северном полушарии планеты и других регионах. Это приводит к изменению атмосферных процессов, уже начались засухи в Африке и мощные муссонные наводнения в Азии. Климатологи предупреждают, что глобальное потемнение атмосферы может привести к двойному усилению глобального потепления со всеми вытекающими последствиями.
Тепловое загрязнение окружающей среды может приводить как к глобальным, так и к локальным негативным последствиям. Наиболее ярким примером локального теплового загрязнения атмосферы является тепловое загрязнение крупных городов, где температура в центре города на 3—4 °С выше, чем на его окраине.
• Световое загрязнение — это форма физического загрязнения, связанная с периодическим или продолжительным превышением уровня освещенности местности за счет использования источников искусственного света.
Основным источником световой энергии на Земле является Солнце, суммарная радиация которого в средних широтах составляет 4,6 кДж/см" в сутки. Приходящая на земную поверхность солнечная радиация создает для ее обитателей определенный световой режим, составляющим которого является прямой и рассеянный свет. Их соотношение закономерно изменяется в зависимости от географической широты местности. В полярных районах преобладает рассеянная радиация, составляющая около 70% лучистого потока, а в экваториальных областях она не превышает 30%. Это обусловлено большей проходимостью лучей прямой радиации через более тонкий слой атмосферы.
Экологически значимыми являются следующие параметры света: продолжительность воздействия (долгота дня), интенсивность (в энергетических единицах), качественный состав лучистого потока (спектральный состав).
Все живые организмы тонко реагируют на изменение длительности светового воздействия, они способны ощущать совершенно незначительные изменения соотношения светового и темного периодов суток. Эта способность организмов реализована в таком общебиологическом явлении, как фотопериодизм, который связан с феноменом биологических часов, образуя легкоприспособляемый механизм регулирования функций организма во времени.
Интенсивность света управляет всей биосферой, влияя на первичное продуцирование органического вещества организмами-продуцентами. Качественные показатели света в экологическом отношении весьма существенны. В зависимости от высоты Солнца над горизонтом прямая радиация содержит от 28 до 43% фотосинтетически активной радиации (ФАР). Значительно больше ее в рассеянном свете, где ФАР достигает 50—60% при облачном небе и 90% — при безоблачном, главным образом за счет увеличения доли сине-фиолетовых лучей, рассеиваемых атмосферой.
В целом примерно половина солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, приходится на ФАР в диапазоне волн 0,38—0,72 мкм. Другая ее половина не поглощается и не ассимилируется в процессе фотосинтеза.
Спектральная область поглощения солнечной радиации зелеными листьями и другими живыми организмами включает ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Видимый участок спектра обусловил появление у животных и растений ряда важных приспособлений. У зеленых растений сформировался светопоглотительный комплекс, с помощью которого осуществляется процесс фотосинтеза, возникла яркая окраска цветков; у животных появилось цветовое зрение, окраска покровов и отдельных частей тела. Световой фактор четко определяет морфологические, физиологические и другие признаки живых организмов, вертикальные и суточные миграции, их поведенческие реакции.
Ультрафиолетовые лучи практически полностью поглощаются первыми слоями клеток покровных тканей и способствуют синтезу в организме витамина D. Однако длительное и мощное воздействие больших доз ультрафиолетового излучения может вызывать разрушение покровных клеток, индуцировать повышенное образование пигмента меланина и способствовать развитию злокачественных новообразований.
Инфракрасные, или тепловые, лучи несут основное количество тепловой энергии. Нагревание организма происходит в основном за счет хорошего поглощения тепловой энергии водой, количество которой в живом организме достаточно велико. Огромную роль в жизни всех живых существ играет фотопериодизм - закономерная смена светлого и темного времени суток. Выдающееся значение фотопериодической реакции в большей степени обусловлено ее астрономическим происхождением и в силу этого высокой степенью стабильности. Фотопериодизм проявляется в разделении живых существ на две большие группы по времени активности - на дневных и ночных, организмы длинного и короткого дня. Продолжительность светового дня служит сигналом для начала или окончания активной жизни для насекомых и многих растений; сезонности у растений и динамики их развития; появления зимнего пушного покрова у зверей; цикличности половой активности и т.д.
Загрязнение атмосферы промышленными источниками и выбросами автотранспорта привело к значительному изменению интенсивности светового потока, а уничтожение озонового слоя в результате необратимых химических реакций в атмосфере в связи с поступлением целого ряда хлорорганиче-ских соединений привело к интенсификации ультрафиолетового'излучения. Эти явления вызывают глобальные нарушения во всех уровнях биосферы, что будет более подробно рассмотрено в соответствующих главах.
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 551 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!