Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы

Миграция загрязнений в атмосферный воздух. В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы:промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников вобщем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.

Источники загрязнения - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы.

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так,поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, которыйвзаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. Привзаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфатааммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии

в воздухе. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающейалифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется присжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза нанефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Миграция загрязнений в воду. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, взависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое,физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химическихсвойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды). Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Загрязнения тяжелыми металлами опасно тем, что они поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализуются в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Загрязнения нефтью -пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую - "нефть в воде"- и обратную - "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности,переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. Загрязнения пестицидами делятся на следующие группы: - инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений; - гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многимполезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты. Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметил-целлюлоза, силикаты натрия. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие

трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные

(нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в

организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к

ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и

изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу

распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ.

Миграция загрязнений в почву. Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Одновременно повышается мутность

воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованиюкислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей,накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. Во времясброса и прохождения материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществпереходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвесии переходит в донные отложения. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества,различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняетфункции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора загрязненияразличного рода. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившеесяфункционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайноважно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, егосовременного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.

Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов)

негативно влияет на качество почвы