Звичайно, можна купити методичний посібник і там почитати про хімічні основи біології… Або сходити на всі лекції викладача та дізнатися про всі відомості звідти. Але якщо у вас часу обмаль, а грошей витрачати не полювання, ось коротка і основна інформація з цієї дивної дисципліни, яка зустрічається в деяких університетах.
Що таке хімічна екологія?
Хімічна екологія – це розділ екології, який займається вивченням наслідків прямого та побічного впливу на навколишнє середовище хімічних речовин та ймовірні шляхи зменшення їх негативного впливу.
Це основний термін. Проте є інші. Наприклад, англійська література розуміє під хімічною екологією вивчення хім. взаємодій між видами в екосистемі
Хімік Раков Е.Г. хоче, щоб хімічна екологія розумілася набагато ширше, пропонуючи включити до неї ще й вивчення будь-яких хімічних процесів, що відбуваються в екосистемах (кругообіг речовин у тому числі).
Хімічне забруднення довкілля
Людство завжди було пов'язане з навколишнім світом. Однак згубний вплив людини на природу набуло таких величезних масштабів з розвитком високоіндустріального суспільства.
Яке значення має для нас? Саме пряме, тому що саме через це ми перебуваємо у величезній небезпеці. І найбільшу небезпеку несуть хімічні забруднення. довкілляОскільки ці забруднення не є для природи натуральними, не властиві їй.
Види хімічного забруднення
Існує кілька видів хімічних забруднень:
- Хімічне забрудненняатмосфери;
- Хімічне забруднення ґрунту;
- Хімічне забруднення Світового океану.
Всі вони настільки глобальні, що потрібно детальніше зупинитися і розглянути детальніше кожен вид цих забруднень.
Атмосферні забруднення: види та джерела
Основними джерелами атмосферного забруднення є транспорт, промисловість та побутові котельні. Але промисловість, звичайно ж, більша за інші.
«Постачальниками» цих забруднень є металургійні підприємства, теплоелектростанції, цементні та хімічні заводи. Саме вони викидають у довкілля первинні та вторинні забруднювачі. Перші відразу потрапляють безпосередньо в атмосферу, а другі лише в ході перебігу будь-яких реакцій (хімічних, фізичних, фотохімічних та ін.).
А ось найпопулярніші хімічні речовини, які повільно, але правильно вбивають нас: оксид вуглецю та азоту, сірчаний та сірчистий ангідрид, сірководень та сірковуглець, фторні та хлорні сполуки.
Величезний негативний вплив на нашу атмосферу надають і аерозольні сполуки, винуватцями яких є масові вибухові роботи, виробництво цементу, спалювання залишкових морепродуктів, споживання вугілля високої зольності на ТЕС.
Забруднення Світового океану: види та джерела
Через війну забруднення вод Світового океану змінюється природний хімічний склад води, оскільки у ній збільшується відсоток вмісту органічних чи неорганічних шкідливих домішок.
З неорганічних забруднювачів можна виділити сполуки: свинцю, миш'яку, хрому, ртуті, фтору, міді, а також неорганічні кислоти та основи, що збільшують діапазон рН промислових стоків.
Негативний вплив проявляється у токсичному ефекті. При попаданні у воду ці токсини поглинає фітопланктон, який далі харчовим ланцюгом передає токсини більш високоорганізованим організмам.
З органічних забруднювачів основними є нафтопродукти. Потрапляючи на дно, вони частково або повністю блокують життєдіяльність мікроорганізмів, що беруть участь у самоочищенні вод. Далі, при гниття ці опади можуть створювати спеціальні отруйні речовини, що забруднюють води. І ще один негативний наслідок – ці органічні забруднювачі створюють на поверхні плівку та заважають проникати світлу вглиб вод, перешкоджаючи процесам фотосинтезу та газообміну. Результатом негативних наслідків можуть стати також такі страшні захворювання, як дизентерія, черевний тиф, холера.
Забруднення ґрунту: види та джерела
Головні «вороги» ґрунту – кислотоутворюючі сполуки, важкі метали, добрива, пестициди, нафта та нафтопродукти.
Звідки беруться ці види забруднень? Та звідусіль: від житлових будинків, промислових та побутових підприємств, теплоенергетики, транспорту, сільського господарства.
Наслідки забруднення ґрунту так само сумні, як і забруднення атмосфери та Світового океану: у ґрунт потрапляють хвороботворні бактерії (туберкульоз, тиф, газова гангрена, поліомієліт, сибірка тощо), токсичні для живих організмів речовини, свинець. Все це не тільки забруднює ґрунт, а й порушує природний та нормальний кругообіг речовин, негативно впливаючи на здоров'я людини.
Ось ми й дізналися короткі відомості про таку науку, як хімічна екологія. Страшно подумати, скільки всього поганого може статися з нами, якщо не вжити певних заходів вчасно. А щоб у вас був час поміркувати над покращенням якості життя та здоров'я своїх близьких і самих себе, ми пропонуємо свою допомогу в вирішенні побутових студентських питань- Написанні рефератів, курсових, контрольних і т.д.
4.1 Джерела забруднення атмосфери
Зараз існує три основні хімічні джерела забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з цих джерел у забрудненні повітря дуже відрізняється. Найбільше забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, які разом із димом викидають у повітря сірчистий та вуглекислий газ; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частинки та сполуки ртуті та миш'яку; хімічні та цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря внаслідок спалювання палива для потреб промисловості, опалення житла, роботи транспорту, спалювання та переробки побутових та промислових відходів. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті є теплові електростанції, металургійні та хімічні підприємства, котельні установки, що споживають понад 70% твердого та рідкого палива, що щорічно видобувається. Основними шкідливими домішками пирогенного походження є:
а) Оксид вуглецю . Виходить при неповному згорянні вуглецевих речовин. У повітря він потрапляє внаслідок спалювання твердих відходів, з вихлопними газами та викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менше ніж 250 млн.т. Оксид вуглецю є сполукою, що активно реагує з складовими частинамиатмосфери та сприяє підвищенню температури на планеті, та створенню парникового ефекту.
б) Сірчистий ангідрид. Виділяється у процесі згоряння сірку палива, що містить, або переробки сірчистих руд (до 70 млн.т. на рік). Частина з'єднань сірки виділяється при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах.
в) Сірчаний ангідрид. Утворюється при окисленні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції є аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює ґрунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових смолоскипів хімічних підприємств відзначається при низькій хмарності та високій вологості повітря. Листові платівкирослин, які ростуть з відривом менше 1 км. від таких підприємств, зазвичай, бувають густо усіяні дрібними некротичними плямами, що утворилися в місцях осідання крапель сірчаної кислоти.
г) Сірководень та сірковуглець. Основними джерелами викиду є підприємства з виробництва штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні, і навіть нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами зазнають повільного окислення до сірчаного ангідриду.
д) Оксили азоту. Основними джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту та нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксилів азоту, що у атмосферу, становить 20 млн.т. на рік.
е) З'єднання фтору. Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалей, скла, кераміки, сталі, фосфорних добрив. Фторовмісні речовини надходять в атмосферу у вигляді газоподібних сполук - фтороводню або пилу фториду натрію та кальцію. Сполуки характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.
ж) З'єднання хлору. Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, пестициди, що містять хлор, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері зустрічаються як домішка молекули хлору та парів соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом сполук та їх концентрацією. У металургійній промисловості при виплавці чавуну та при переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів та отруйних газів.
4.2 Джерела забруднення водойм
Будь-яке водоймище або водне джерело пов'язане з навколишнім його зовнішнім середовищем. На нього впливають умови формування поверхневого або підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове та комунальне будівництво, транспорт, господарська та побутова діяльність людини. Наслідком цих впливів є внесення у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, що погіршують якість води. Забруднення, що у водне середовище, класифікують по-різному, залежно від підходів, критеріїв і завдань. Так, зазвичай виділяють хімічне, фізичне та біологічні забруднення. Хімічне забруднення є зміною природних хімічних властивостей води з допомогою збільшення вмісту у ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, лугу, глинисті частинки), і органічної природи (нафта і нафтопродукти, органічні залишки, поверхнево активні речовини, пестициди).
Неорганічне забруднення
Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних та морських вод є різноманітні отруйні хімічні сполуки. Це сполуки миш'яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору. Більшість із них потрапляє у воду внаслідок людської діяльності. Важкі метали поглинаються фітопланктоном, а потім передаються харчовим ланцюгом більш високоорганізованим організмам. Токсичний ефект деяких найбільш поширених забруднювачів гідросфери представлений у таблиці:
Табл. 4.2.1 – Токсичний ефект речей
РЕЧОВИНА ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНІ МОЛЮСКИ РИБИ
1. Мідь +++ +++ +++ +++
2. Цинк + ++ ++ ++
3. Свинець – + + +++
4. Ртуть ++++ +++ +++ +++
5. Кадмій - ++ ++ ++++
6. Хлор - +++ ++ +++
7. Роданід - ++ + ++++
8. Ціанід - +++ ++ ++++
9. Фтор - - + ++
10. Сульфід – ++ + +++
Ступінь токсичності (примітка):
Серед основних джерел забруднення гідросфериотруйними хімічними відходами слід згадати підприємства харчової промисловості та сільське господарство. Зі зрошуваних земель щорічно вимивається близько 6 млн.т. солей. До 2005 року можливе збільшення їхньої маси до 12 млн.т./рік. Відходи, що містять ртуть, свинець, мідь локалізовані в окремих районах біля берегів, проте деяка їх частина виноситься далеко за межі територіальних вод. Забруднення ртуттю значно знижує первинну продукцію морських екосистем, пригнічуючи розвиток фітопланктону. Відходи, що містять ртуть, зазвичай накопичуються в донних відкладах заток або естуаріях річок. Подальша її міграція супроводжується накопиченням метилової ртуті та її включенням до трофічних ланцюгів водних організмів. Так, сумну популярність набула хвороба Мінамата, вперше виявлену японськими вченими у людей, які вживали в їжу рибу, виловлену в затоці Мінамата, в яку безконтрольно скидали промислові стоки з техногенною ртуттю.
Органічне забруднення.
Серед внесених до океану з суші розчинних речовин велике значеннядля мешканців водного середовища мають органічні залишки (300-380 млн.т./год). Стічні води, що містять суспензії органічного походження або розчинена органічна речовина, згубно впливають на стан водойм. Осідаючи, суспензії заливають дно і затримують розвиток або повністю припиняють життєдіяльність даних мікроорганізмів, що беруть участь у процесі самоочищення вод. При гниття даних опадів можуть утворюватися шкідливі сполуки та отруйні речовини, такі як сірководень, які призводять до забруднення усієї води в річці. Наявність суспензій ускладнює також проникнення світла в глиб води і уповільнює процеси фотосинтезу.
Нафта та нафтопродукти
Нафта та нафтопродукти є найпоширенішими забруднювальними речовинами у Світовому океані. Найбільші втрати нафти пов'язані з транспортуванням її з районів видобутку. Аварійні ситуації, зливання за борт танкерами промивних і баластових вод - все це обумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. Великі маси нафти надходять у моря річками, з побутовими і зливовими стоками. Обсяг забруднень із цього джерела становить 2,0 млн.т./рік. Зі стоками промисловості щорічно потрапляє 0,5 млн.т. нафти.
Нафта складається переважно з насичених аліфотичних та гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти - вуглеводні (до 98%) - поділяються на 4 класи:
а) Парафіни (алкени). - (До 90% від загального складу) - стійкі речовини. Легкі парафіни мають максимальну леткість і розчинність у воді.
б) Циклопарафіни. - (30 – 60% від загального складу) насичені циклічні сполуки. Крім циклопентану та циклогексану, у нафті зустрічаються біциклічні та поліциклічні сполуки цієї групи. Ці сполуки дуже стійкі та погано піддаються біорозкладанню.
в) Ароматичні вуглеводні. - (20 - 40% від загального складу) - ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафіни. У нафті присутні леткі сполуки з молекулою як одинарного кільця (бензол, толуол, ксилол), потім біциклічні (нафталін), напівциклічні (пірен).
г) Олефіни (алкени). - (До 10% від загального складу) - ненасичені нециклічні сполуки.
Людина тісно пов'язана з живою природою походженням, матеріальними та духовними потребами. Масштаби та форми цих зв'язків неухильно зростали від локального використання. окремих видіврослин та тварин до практично повного залучення живого покриву планети до життєзабезпечення сучасного промислово розвиненого суспільства.
Однак головною особливістю людини, що відрізняється від інших видів, є новий спосіб взаємодії з природою через створювану ним культуру. Як потужна соціальна система, людство створює на Землі своє культурне середовище, що інтенсивно розвивається, передаючи від покоління до покоління трудовий і духовний досвід. Процес цей суперечливий. Масштаби взаємодії сучасного суспільства з природою визначаються переважно небіологічними потребами людини. Вони пов'язані з безперервно наростаючим рівнем технічного та соціального розвитку. Технічна міць людини досягла масштабів, порівнянних з біосферними процесами. Так, будівельна та гірничодобувна техніка щорічно «переміщає на поверхні Землі більше матеріалу, ніж зноситься до моря всіма річками світу внаслідок водної ерозії. Людська діяльність на планеті змінює клімат, впливає на склад атмосфери та Світового океану.
У минулому було чимало прикладів деградації середовища проживання та підриву економіки цілих народів внаслідок стихійного розвитку взаємин із природою. Нині ця небезпека загрожує всьому людству. В умовах сучасної господарської діяльності людини реальна можливість повного підриву природних відтворювальних сил природи, множаться приклади безповоротних втрат окремих популяцій та видів живих організмів, погіршується екологічна ситуація на нашій планеті. К. Маркс вказував, що «культура, якщо вона розвивається стихійно, а чи не спрямовується свідомо… залишає по собі пустелю».
ЛІТЕРАТУРА
Шилов І. А. Екологія. М: Вища школа, 1997.
Христофорова Н.К. Основи екології. Владивосток: Дальнаука, 1999.
Гіляров А. М. Популяційна екологія. М: Вид-во МДУ, 1990.
Баб'єва І. П., Зенова Г. М. Біологія ґрунтів. М: Вид-во МДУ, 1989.
Бігон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Екологія: Особи, популяції, спільноти. У 2 т. М.: Світ, 1989.
Горишин Т. К. Екологія рослин. М: Вища школа, 1979.
На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишнім світом. Але відколи з'явилося високоіндустріальне суспільство, небезпечне втручання людини у природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, воно стало різноманітнішим і зараз загрожує стати глобальною небезпекою людства. Витрата невідновних видів сировини підвищується, дедалі більше орних земель вибуває з економіки, тож на них будуються міста та заводи. Людині доводиться дедалі більше втручатися у господарство біосфери - тієї частини планети, де існує життя. Біосфера Землі нині піддається наростаючому антропогенному впливу. При цьому можна виділити кілька найбільш суттєвих процесів, кожен з яких не покращує екологічну ситуацію на планеті.
Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення середовища невластивими речовинами хімічної природи. Серед них газоподібні та аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і накопичення вуглекислого газу атмосфері. Подальший розвиток цього процесу посилюватиме небажану тенденцію у бік підвищення середньорічної температури на планеті. Викликає тривогу у екологів і забруднення Світового океану, що триває, нафтою і нафтопродуктами, що досягло вже 1/5 його загальної поверхні.
Нафтове забруднення таких розмірів може спричинити суттєві порушення газо- та водообміну між гідросферою та атмосферою. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення ґрунту пестицидами та його підвищена кислотність, що веде до розпаду екосистеми. У цілому нині всі розглянуті чинники, яким можна приписати забруднює ефект, помітно впливають на процеси, які у біосфері.
Розвиток промисловості та транспорту, збільшення населення, проникнення людини в космос, інтенсифікація сільського господарства (застосування добрив та засобів захисту рослин), розвиток нафтопереробної промисловості, поховання небезпечних хімічних речовин на дні морів та океанів, а також відходів атомних електростанцій, випробування ядерної зброї - все це джерела глобального і збільшення забруднення природного середовища - землі, води, повітря.
Все це результат великих винаходів та завоювань людини.
В основному є три основні джерела забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з цих джерел у загальному забрудненні повітря дуже відрізняється залежно від місця. Зараз загальновизнано, що найбільше забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, які разом із димом викидають у повітря сірчистий та вуглекислий газ; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частинки та сполуки ртуті та миш'яку; хімічні та цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря внаслідок спалювання палива потреб промисловості. Опалення житла, роботи транспорту, спалювання та переробки побутових та промислових відходів. Атмосферні забруднювачі поділяють на первинні, що надходять безпосередньо в атмосферу, і вторинні, що є результатом перетворення останніх.
Так, сірчистий газ, що надходить в атмосферу, окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє з парами води і утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали амонію сульфату. Подібним чином, у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами та компонентами атмосфери утворюються інші вторинні ознаки.
Основними шкідливими домішками є такі:
- а) Оксид вуглецю. Виходить при неповному згорянні вуглецевих речовин. У Повітря він потрапляє внаслідок спалювання твердих відходів, з вихлопними газами та викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менше ніж 250млн.т. Оксид вуглецю є сполукою, що активно реагує зі складовими частинами атмосфери, і сприяє підвищенню температури на планеті, і створенню парникового ефекту.
- б) Сірчистий ангідрид. Виділяється в процесі згоряння сірковмісного палива або переробки сірчистих руд. Частина сполук сірки виділяється при горінні органічних залишків гірничорудних відвалів. Тільки США загальна кількість викинутого у повітря сірчистого ангідриду становило 65% від загальносвітового викиду.
- в) Сірчаний ангідрид. Утворюється при окисленні сірчистого ангідриду. Кіненим продуктом реакції є аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює ґрунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових смолоскипів хімічних підприємств відзначається при низькій хмарності та високій вологості повітря. Листові пластинки рослин, що виростають на відстані менше 1 км від таких підприємств, зазвичай бувають густо усіяні дрібними некротичними плямами, що утворилися в місцях осідання крапель сірчаної кислоти. Підприємства кольорової та чорної металургії, а також ТЕС щорічно викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.
- г) Сірководень та сірковуглець. Надходять в атмосферу окремо або разом з іншими сполуками сірки. Основними джерелами викиду є підприємства із виготовлення штучного волокна, цукру; коксохімічні, нафтопереробні, а також нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами зазнають повільного окислення до сірчаного ангідриду.
- д) Окиси азоту. Основними джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту, нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксидів азоту, що надходять в атмосферу, становить 20 млн т/рік.
- е) З'єднання фтору. Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалей, скла, кераміки, сталі, фосфорних добрив. Фторвмісні речовини надходять в атмосферу у вигляді газоподібних сполук - фтороводню або пилу фториду кальцію та натрію. Сполуки характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.
- ж) З'єднання хлору. Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, пестициди, що містять хлор, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері зустрічаються як домішки молекул хлору та парів соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом сполук та їх концентрацією. У металургійній промисловості при виплавці чавуну та при переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів та отруйних газів. Так, у розрахунку на одну тонну чавуну виділяється крім 2,7 кг сірчистого газу та 4,5 кг пилових частинок визначальних кількість сполук миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, парів ртуті та рідкісних металів, смоляних речовин та ціаністого водню.
Аерозольне забруднення атмосфери Аерозолі - це тверді або рідкі частинки, що знаходяться у зваженому стані повітря. Тверді компоненти аерозолів у ряді випадків особливо небезпечні для організмів, а люди викликають специфічні захворювання. В атмосфері аерозольні забруднення сприймаються у вигляді диму, туману, імли або серпанку. Значна частина аерозолів утворюється в атмосфері при взаємодії твердих і рідких частинок між собою або з водяною парою. Середній розмір аерозольних частинок становить 1 – 5мкм. В атмосферу Землі щорічно надходить близько 1 куб. км пилоподібних частинок штучного походження. Багато пилових частинок утворюється також у ході виробничої діяльності людей. Відомості про деякі джерела техногенного пилу наведені нижче:
Виробничий процес викиду пилу, млн.т./рік
Спалювання кам'яного вугілля 93,60
Виплавка чавуну 20,21
Виплавлення міді (без очищення) 6,23
Виплавлення цинку 0,18
Виплавлення олова (без очищення) 0,004
Виплавлення свинцю 0,13
Виробництво цементу 53,37
Основними джерелами штучних забруднень аерозольних повітря є ТЕС, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні заводи. Аерозольні частинки від цих джерел забруднення відрізняються великою різноманітністю хімічного складу. Найчастіше в їхньому складі виявляються сполуки кремнію, кальцію та вуглецю, рідше - оксиди металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш'яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молі а також азбест. Ще більша різноманітність властиво органічному пилу, що включає аліфатичні та ароматичні вуглеводні солі кислот. Вона утворюється при спалюванні залишкових нафтопродуктів, у процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних та інших підприємствах. Постійними джерелами аерозольного забруднення є промислові відвали - штучні насипи з перевідкладеного матеріалу, переважно розкривних порід, що утворюються при видобутку корисних копалин або з відходів підприємств переробної промисловості, ТЕС. Джерелом пилу та отруйних газів є масові вибухові роботи. Так, внаслідок одного середнього за масою вибуху (250 - 300 тонн вибухових речовин) в атмосферу викидається близько 2тис. куб. умовного оксиду вуглецю та понад 150 тонн пилу. Виробництво цементу та інших будівельних матеріалівтакож є джерелом забруднення атмосфери пилом.
До атмосферних забруднювачів відносяться вуглеводні - насичені та ненасичені, що включають від 1 до 13 атомів вуглецю. Вони піддаються різним перетворенням, окисленню, полімеризації. Взаємодіючи з іншими атмосферними забруднювачами після збудження сонячної радіації. В результаті цих реакцій утворюються перекисні сполуки, вільні радикали, сполуки вуглеводнів з оксидами азоту та сірки та часто у вигляді аерозольних частинок. За деяких погодних умов можуть утворюватися особливо великі скупчення шкідливих газоподібних та аерозольних домішок у приземному шарі повітря. Зазвичай це відбувається в тих випадках, коли в шарі повітря над джерелами газопилової емісії існує інверсія - розташування шару холоднішого повітря під теплим, що перешкоджає повітряним масам і затримує перенесення домішок вгору. В результаті шкідливі викиди зосереджуються підшаром інверсії, утримання їх у землі різко зростає, що стає однією з причин утворення невідомого в природі фотохімічного туману.
Фотохімічний туман (смог) - являє собою багатокомпонентну суміш газів та аерозольних частинок первинного та вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту та сірки, численні органічні сполуки, які називаються в сукупності фотооксидантами.
Фотохімічний зміг виникає в результаті фотохімічних реакцій за певних умов: наявності в атмосфері високої концентрації оксидів азоту, вуглеводнів та інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації та безвітря або дуже слабкого обміну повітря в приземному шарі за потужної та протягом не менше доби підвищеної інверсії.
Смоги – нерідке явище над Лондоном, Парижем, Лос-Анжелесом, Нью-Йорком та іншими містами Європи та Америки. За своїм фізіологічним впливом на організм людини вони вкрай небезпечні для дихальної та кровоносної системи і часто бувають причиною передчасної смерті жителів міста з ослабленим здоров'ям.
Розуміють внесення до неї сторонніх речовин, що не є характерними у звичайних умовах, а також перевищення нормальної концентрації того чи іншого хімічного агента. В даний час забруднення природи є проблемою загальносвітового масштабу, яку вже багато років і навіть десятиліть намагаються вирішити усі розвинуті країни. На жаль, постійне нарощування темпів технічного прогресу, переробка корисних копалин, популярність чорної металургії, що збереглася, розширення міст та інші антропогенні фактори лише посилюють негативний вплив людської цивілізації на живу природу.
Визначення
Види забруднень часто поділяють на кілька груп за типом впливу: це фізичне, біогенне, інформаційне та багато інших. Але одним із найнебезпечніших і несучих руйнівних наслідків видів вважається хімічне забруднення навколишнього середовища. Під таким визначенням мається на увазі будь-яка поява хімічних речовин у непризначених їм областях. Зараз очевидно, що результати безпосереднього впливу людини на навколишнє середовище протягом всієї його історії мають негативний характер. І на перших рядках у цьому списку має бути хімічне забруднення природи.
Джерела забруднення довкілля
Наслідки антропогенного впливу відбиваються як на стані природного середовища, а й у нас самих. Часто потрапляють в організм і накопичуються в ньому, стаючи причиною серйозних отруєнь, загострюють і посилюють існуючі хронічні захворювання. Також було доведено, що тривалий хімічний вплив (нехай навіть у малій концентрації) чинить на живих істот небезпечну мутагенну та канцерогенну дію.
Інтенсивний токсичний вплив може надавати особлива небезпека полягає в тому, що вони практично не виводяться з організму. Такі речовини можуть накопичуватися в яких потім живляться тварини. Ну а на вершині цього ланцюжка цілком може опинитися людина. Останній, таким чином, ризикує зазнати максимальних негативних наслідків впливу токсинів на організм.
Інша небезпечна речовина, що викликає забруднення природи, це діоксини, які у великій кількості утворюються в процесі виробництва целюлозної і металургійної промисловості. Сюди слід додати машин, що діють на двигунах внутрішнього згоряння. Діоксини небезпечні і людей, й у тварин. Навіть у малій кількості вони можуть викликати ураження імунної системи, нирок та печінки.
В даний час не перестають з'являтися нові синтетичні сполуки і речовини. І передбачити руйнівність наслідків їхнього впливу на природу практично неможливо. Також не можна не згадати сільськогосподарську діяльність людини: у багатьох країнах вона досягає таких грандіозних обсягів, що провокує забруднення природи швидше, ніж усі підприємства важкої промисловості, разом узяті.
Як захистити довкілля від негативного впливу?
До основних заходів боротьби з цими процесами слід зарахувати такі: суворий контроль над виробленням відходів та їх подальшою утилізацією, вдосконалення технологій до наближення їх до безвідходної моделі, збільшення загальної економічності виробництва та його надійності. Величезну роль тут відіграють запобіжні заходи, тому що в даному випадку набагато легше не допускати виникнення проблеми, ніж розуміти її наслідки.
Висновок
Очевидно, що ще далеко ті часи, коли наш вплив на природу хоча б перестане постійно посилюватися, не кажучи про істотне зниження шкоди, що завдається. Ця проблема має вирішуватись на найвищому рівні, зусиллями всіх жителів Землі, а не окремих країн. Тим більше, що перші кроки до того вже було зроблено кілька десятиліть тому. Так, у сімдесятих роках вчені вперше оприлюднили інформацію про з'ясування, що аерозольні балони та кондиціонери є джерелом викиду в навколишнє середовище атомарного хлору. Останній, потрапляючи в атмосферу, вступає в реакцію з озоном та руйнує його. Ця інформація спонукала багато країн домовитися про взаємне зниження обсягів небезпечного виробництва.
Забруднення - це введення забруднюючих речовин у навколишнє середовище, які викликають несприятливі зміни. Забруднення може набувати форми хімічних речовин або енергії, таких як шум, тепло або світло. Компонентами забруднення можуть бути або чужорідні речовини/енергія, або природні забруднювачі.
Основні види та причини забруднення навколишнього середовища:
Забруднення повітря
Хвойний ліс після кислотного дощу
Дим із димоходів, заводів, транспортних засобів або від спалювання деревини та вугілля роблять повітря токсичним. Очевидними є також наслідки забруднення повітря. Викид діоксиду сірки та небезпечних газів в атмосферу викликає глобальне потепління та кислотні дощі, які, у свою чергу, підвищують температуру, провокуючи надмірні опади чи посухи у всьому світі, та ускладнює життя. Ми також дихаємо кожною забрудненою частинкою з повітря і в результаті збільшується ризик астми та раку легень.
Забруднення води
Стало причиною втрати багатьох видів флори та фауни Землі. Це сталося через те, що промислові відходи, що скидаються в річки та інші водні об'єкти, викликають дисбаланс у водному середовищі, що призводить до серйозного забруднення та смерті водних тварин та рослин.
Крім того, розпилення інсектицидів, пестицидів (таких як ДДТ) на рослини забруднюють систему підземних вод. Розливи нафти в океанах спричинили значну шкоду водним об'єктам.
Евтрофікація у річці Потомак, США
Евтрофікація – ще одна важлива причина забруднення води. Відбувається через необроблені стічних воді змивання добрив із ґрунту в озера, ставки або річки, через які хімічні речовини проникають у воду і перешкоджають проникненню сонячних променів, тим самим скорочуючи кількість кисню, і роблячи водойму непридатною для життя.
Забруднення водних ресурсів шкодить як окремим водним організмам, а й всієї , і серйозно впливає людей, залежних від . У деяких країнах світу, через забруднення води, спостерігаються спалахи холери та діареї.
Забруднення грунту
Ерозія ґрунту
Цей вид забруднення відбувається коли у ґрунт потрапляють шкідливі. хімічні елементи, Як правило, викликаний діяльністю людства. Інсектициди та пестициди всмоктують сполуки азоту з ґрунту, після чого вона стає невідповідною для росту рослин. Промислові відходи, а також негативно впливають на ґрунт. Оскільки рослини не можуть рости необхідним чином, вони не здатні утримувати ґрунт, унаслідок чого утворюється ерозія.
Шумове забруднення
З'являється, коли неприємні (гучні) звуки з довкілля впливають на органи слуху людини і призводять до психологічних проблем, включаючи напругу, підвищений тиск, порушення слуху тощо. Воно може бути спричинене промисловим обладнанням, літаками, автомобілями тощо.
Радіоактивне забруднення
Це дуже небезпечний вид забруднень, він відбувається через збої в роботі атомних електростанцій, неправильне зберігання ядерних відходів, нещасних випадків тощо. воно здатне зробити грунт неродючим, а також негативно впливає на повітря та воду.
Світлове забруднення
Світлове забруднення планети Земля
Відбувається через помітне надмірне освітлення області. Воно поширене, як правило, у великих містах, особливо від рекламних щитів, спортивних залах або розважальних закладах у нічний час. У житлових районах світлове забруднення сильно впливає життя людей. Воно також перешкоджає астрономічним спостереженням, роблячи зірки майже невидимими.
Термічне/теплове забруднення
Термічне забруднення - це погіршення якості води будь-яким процесом, що змінює температуру навколишньої води. Головною причиноютеплового забруднення є використання води як холодоагенту електростанціями та промисловими підприємствами. Коли вода, яка використовується як холодоагент, повертається в природне середовище за більш високої температури, зміна температури знижує подачу кисню і впливає на склад . Риби та інші організми, адаптовані до певного температурного діапазону, можуть бути убиті різкою зміною температури води (або швидким збільшенням чи зниженням).
Теплове забруднення обумовлено надлишковим теплом у навколишньому середовищі, що створює небажані зміни протягом тривалих періодів часу. Це відбувається через величезну кількість промислових підприємств, знеліснення та забруднення повітря. Теплове забруднення підвищує температуру Землі, викликаючи різкі кліматичні зміни та зникнення видів дикої природи.
Візуальне забруднення
Візуальне забруднення, Філіппіни
Візуальне забруднення є естетичною проблемою і стосується наслідків забруднень, які погіршують здатність насолоджуватися навколишнім світом. Воно включає: рекламні щити, відкриті сховища сміття, антени, електричні дроти, будинки, автомобілі тощо.
Переповненість території великою кількістю об'єктів спричиняє візуальне забруднення. Таке забруднення сприяє розсіяності уваги, втоми очей, втрати ідентичності тощо.
Пластикове забруднення
Пластикове забруднення, Індія
Включає накопичення пластмасових виробів у навколишньому середовищі, які надають несприятливий вплив на дику природу, середовище проживання тварин або людей. Пластмасові вироби є недорогими та довговічними, що зробило їх дуже популярними серед людей. Однак цей матеріал дуже повільно розкладається. Пластикове забруднення може несприятливо впливати на ґрунт, озера, річки, моря та океани. Живі організми, особливо морські тварини, заплутуються у пластмасових відходах чи страждають від впливу хімічних речовин у пластмасі, які викликають перебої у біологічних функціях. На людей також впливає пластикове забруднення, спричиняючи гормональний збій.
Об'єкти забруднень
Основними об'єктами забруднення довкілля виступають такі як повітря (атмосфера), водні ресурси (струми, річки, озера, моря, океани), грунт і т.п.
Забруднювачі (джерела або суб'єкти забруднень) навколишнього середовища
Забруднювачами є хімічні, біологічні, фізичні чи механічні елементи (чи процеси), які завдають шкоди довкіллю.
Вони можуть завдати шкоди як у короткостроковій, і у довгостроковій перспективі. Забруднювачі походять із природних ресурсів або виробляються людьми.
Багато забруднюючих речовин надають отруйний вплив на живі організми. Монооксид вуглецю (чадний газ) є прикладом речовини, яка завдає шкоди людям. Ця сполука поглинається організмом замість кисню, викликає задишку, головний біль, запаморочення, прискорене серцебиття, а у важких випадках може призвести до серйозного отруєння і навіть смерті.
Деякі забруднюючі речовини стають небезпечними, коли вступають у реакції з іншими сполуками, що зустрічаються в природі. Оксиди азоту та сірки виділяються з домішок у викопному паливі під час спалювання. Вони реагують з водяною парою в атмосфері, перетворюючись на кислотні дощі. Кислотний дощ негативно впливає на водні екосистеми та призводить до загибелі водних тварин, рослин та інших живих організмів. Наземні екосистеми також страждають від кислотних дощів.
Класифікація джерел забруднень
За видом виникнення, забруднення довкілля поділяються на:
Антропогенне (штучне) забруднення
Вирубка лісу
Антропогенне забруднення - вплив на довкілля, викликане діяльністю людства. Основними джерелами штучного забруднення виступає:
- індустріалізація;
- винахід автомобілів;
- зростання населення Землі;
- обезліснення: знищення природного довкілля;
- ядерні вибухи;
- надмірна експлуатація природних ресурсів;
- будівництво будівель, доріг, гребель;
- створення вибухонебезпечних речовин, що використовуються під час воєнних дій;
- використання добрив та пестицидів;
- видобуток корисних копалин.
Природне (природне) забруднення
Виверження вулкана
Природне забруднення викликається та відбувається природним чином, без участі людини. Воно може вплинути на довкілля протягом певного проміжку часу, проте здатне регенеруватися. До джерел природного забруднення належать:
- виверження вулканів, з виділенням газів, попелу та магми;
- лісові пожежі виділяють дим та газові домішки;
- піщані бурі піднімають пил та пісок;
- розкладання органічних речовин, у якого вивільняються гази.
Наслідки забруднення:
Деградація довкілля
Фото зліва: Пекін після дощу. Фото справа: зміг у Пекіні
Навколишнє середовище є першою жертвою забруднення атмосфери. Збільшення кількості СО2 в атмосфері призводить до змоги, яка може перешкоджати проникненню сонячного світлана поверхні землі. У зв'язку з цим значно утруднюється. Такі гази, як діоксид сірки та оксид азоту, можуть викликати кислотні дощі. Забруднення води з погляду розливу нафти здатне призвести до загибелі кількох видів диких тварин та рослин.
Здоров'я людини
Рак легені
Зниження якості повітря призводить до деяких респіраторних проблем, включаючи астму або рак легенів. Біль у грудній клітці, запалення горла, серцево-судинні захворювання, респіраторні захворювання можуть бути спричинені забрудненням повітря. Забруднення води здатне створювати проблеми, пов'язані зі шкірою, включаючи роздратування та висипання. Аналогічним чином, забруднення шуму призводить до втрати слуху, стресу та порушення сну.
Глобальне потепління
Мале, столиця Мальдів - одне з міст, яким загрожує перспектива бути затопленими океаном у XXI столітті
Викид парникових газів, особливо CO2, веде до глобального потепління. Щодня створюються нові галузі промисловості, з'являються нові автомобілі на дорогах, а кількість дерев скорочується, щоб звільнити місце для нових будинків. Всі ці фактори прямо чи опосередковано призводять до збільшення CO2 в атмосфері. Зростання СО2 спричиняє танення полярних крижаних шапок, що збільшує рівень моря і створює небезпеку для людей, що живуть поблизу прибережних районів.
Виснаження озонового шару
Озоновий шар – це тонкий щит високо в небі, який перешкоджає проникненню ультрафіолетових променів на землю. В результаті діяльності людини хімічні речовини, такі як хлорфторвуглеці, вивільняються в , що сприяє виснаженню озонового шару.
Неродючі землі
Через постійне використання інсектицидів та пестицидів ґрунт може стати неродючим. Різні видихімічних речовин, що утворюються з промислових відходів, потрапляють у воду, що також впливає на якість ґрунту.
Захист (охорона) навколишнього середовища від забруднень:
Міжнародний захист
Багато хто з особливо вразливі, оскільки вони схильні до впливу людини в багатьох країнах. У результаті деякі держави об'єднуються і розробляють угоди, створені задля запобігання збитків чи управління антропогенним впливом на природні ресурси. Вони включають угоди, які впливають на захист клімату, океанів, річок та повітря від забруднень. Ці міжнародні природоохоронні договори іноді є обов'язковими документами, які мають юридичні наслідки у разі недотримання, а в інших ситуаціях використовуються як кодекси поведінки. До найвідоміших відносяться:
- Програма ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП), затверджена у червні 1972 року, передбачає охорону природи для нинішнього покоління людей та їхніх нащадків.
- Рамкова конвенція ООН про зміни клімату (РКЗК) була підписана у травні 1992 року. Головною метою цієї угоди є "стабілізація концентрації парникових газів в атмосфері на рівні, який запобігатиме небезпечному антропогенному втручанню в кліматичну систему"
- Кіотський протокол передбачає скорочення або стабілізацію кількості парникових газів, що викидаються в атмосферу. Було підписано в Японії, наприкінці 1997 року.
Державний захист
Обговорення питань охорони навколишнього середовища часто фокусується на рівні уряду, законодавства та правоохоронних органів. Однак у широкому значенні захист довкілля може розглядатися як відповідальність всього народу, а не просто уряду. Рішення, що впливають на довкілля, в ідеалі включатимуть широке коло зацікавлених сторін, включаючи промислові об'єкти, групи корінних народів, представників екологічних групта громад. Процеси прийняття рішень у сфері захисту довкілля постійно розвиваються і стають активнішими у різних країнах.
Багато конституцій визнають основне право на охорону навколишнього середовища. Крім того, у різних країнах існують організації та установи, що займаються питаннями охорони навколишнього середовища.
Хоча захист довкілля не просто є обов'язком державних установБільшість людей вважають ці організації першорядними у створенні та підтримці базових стандартів, які захищають довкілля та людей, які взаємодіють з нею.
Як захистити довкілля самостійно?
Населення та технологічні досягнення на основі викопного палива серйозно вплинули на наше природне середовище. Тому тепер нам необхідно зробити свій внесок у усунення наслідків деградації, щоб людство продовжувало жити в екологічно безпечному середовищі.
Існує три основні принципи, які, як і раніше, актуальні і важливі як ніколи:
- менше використовувати;
- використовувати повторно;
- переробляти.
- Створіть компостну купу у саду. Це допомагає утилізувати харчові відходи та інші біорозкладні матеріали.
- При здійсненні покупок користуйтесь своїми еко-сумками та постарайтеся максимально відмовитися від пластикових пакетів.
- Посадіть стільки дерев, скільки можете.
- Подумайте про те, як зменшити кількість поїздок, які ви робите, використовуючи свій автомобіль.
- Скоротіть викиди від автомобілів шляхом ходьби або їзди велосипедом. Це не просто чудові альтернативи водінню, а й користь для здоров'я.
- Використовуйте громадський транспорт, коли ви можете, для повсякденного пересування.
- Пляшки, папір, відпрацьоване масло, старі батареї та використані шини необхідно правильно утилізувати; все це спричиняє серйозне забруднення.
- Не виливайте хімікати та відпрацьовану олію на землю або в стоки, що ведуть до водойм.
- Якщо це можливо, переробляйте окремі відходи, що біологічно розкладаються, і працюйте над зменшенням кількості використовуваних відходів, які не підлягають вторинній переробці.
- Зменшіть кількість м'яса, яке ви споживаєте, або розгляньте вегетаріанський раціон.
