Загрязнение и охрана окружающей среды: понятия и пути решения проблемы

Основные причины загрязнения воды

  • 1. Сточные воды. Проще говоря, это та вода, которая оказывается в канализации.Представляют собой сточные воды смесь отходов жизнедеятельности человека, грязи, моющих средств и дождевой воды. В итоге получается грязная и токсичная жидкость, которая сливается, как правило, в реки и моря. И основная проблема заключается в том, что бытовые сточные воды содержат различные химические вещества (из-за моющих средств). Именно они наносят основной урон по живым водным организмам.
  • 2. Промышленные отходы.Оказываются они в водоёмах по различным причинам. Случается так, что промышленные отходы сливаются в реки и моря нарочно (это ведь самый простой способ избавиться от них, и самый вредоносный). А иногда происходят несчастные случаи или утечки, в результате которых отходы оказываются в воде.
  • 3. Фермерские хозяйства.Из-за удобрений, используемых на полях, наносится большой ущерб водоёмам. Происходит это потому, что химические и органические удобрения, находящиеся в верхнем слое почвы, смываются дождём в водоёмы (а также попадают в подземные воды). Но отказаться от ведения фермерских хозяйств было бы самоубийством, поскольку они являются поставщиками пищи. Поэтому с данной проблемой ничего не поделаешь.
  • 4. Утечки нефти.К сожалению, случаются они слишком часто. По некоторым данным, в одной лишь Америке происходит более 10 тысяч утечек нефти каждый год. И, попадая в водоёмы, нефтепродукты оказывают множество неблагоприятных воздействий на живые организмы.
  • 5. Твёрдые отходы.В мире существует множество водоёмов, которые служат в качестве каких-то помоек. Туда сбрасывается различный мусор, который в большом количестве собирается на поверхности водоёмов. Из-за чего препятствует попаданию солнечного света, что, в свою очередь, приводит к нарушению многих процессов, происходящих в этих экосистемах.
  • 6. Тепловое загрязнение.Под этим пунктом подразумевается слив в водоёмы тёплой воды, которая образуется в результате работы тепловых и атомных электростанций. По своему составу вода не представляет никакой опасности, поскольку берётся из тех же водоёмов, но её повышенная температура оказывает неблагоприятное воздействие. Из-за увеличения температуры воды ускоряются многие процессы, что приводит к различным проблемам. В таких водоёмах наблюдаются массовые вымирания живности и ускоренное зарастание водорослями.
  • 7. Атмосферные загрязнения. В атмосфере нашей планеты содержится множество загрязняющих веществ. Они оказывают вредоносное влияние и на водоёмы.Наибольший вред доставляют пепел, сажа, зола и различные газы. Оказываются они в атмосфере, в основном, из-за промышленной деятельности людей. А после попадания в воду происходят химические реакции, из-за чего образуются концентрированные кислоты.Также продукты промышленной деятельности могут вступать в реакцию с водой и в атмосфере, из-за чего идут кислотные дожди, тоже наносящие большой вред водоёмам.

Влияние загрязнения воды

Если рассмотреть, какие вещества содержатся в человеческом теле, то более чем наполовину оно состоит из воды, которая влияет на биохимические процессы организма. Мы получаем воду из окружающей среды и активно ее используем: пьем, готовим на ней пищу, моемся. Мы не только употребляем воду в чистом виде, но и получаем ее вместе с пищей, вдыхаем водяные пары вместе с воздухом.

Но, к сожалению, качество потребляемой воды ежегодно становится все хуже. 80-90 процентов водопроводной воды не соответствует санитарным нормам. Даже если мы берем воду из скважины, она не всегда чистая. Хотя качество подземных вод выше, чем содержимого открытых водоемов. Эта вода проходит через песок, глину, камни, как через систему фильтров. Но такая очистка не способна удалить все вредные вещества.

Сточные воды промышленных предприятий попадают в грунт, водоемы. В океанах периодически случаются утечки нефти, загрязняющие воду. Осадки в виде дождя и снега выпадают вместе с атмосферными загрязнениями и попадают в почву и грунтовые воды.

Отходы жизнедеятельности человека и промышленных предприятий выбрасывают в окружающую среду опасные вещества, что приводит к нехватке чистой питьевой воды в масштабах планеты

Исследованиями установлено, что вредные вещества тоннами попадают в воду. Там оказываются нефтепродукты, тяжелые металлы, нитраты, сульфаты, нитриты и другие примеси, связанные с загрязнением окружающей среды.

Влияние загрязнения окружающей среды на человека более значительно, чем может показаться с первого взгляда. Даже незначительная концентрация вредных веществ в воде может приводить к катастрофическим последствиям. Вредные вещества, процент содержания которых в воде невелик, попадают в организм обитателей водоемов, например, планктона. Там они постепенно накапливаются. Их концентрация в планктоне значительно превышает содержание примеси в воде. Планктоном питается рыба, а рыбу ловит и съедает человек, который находится на верхушке пищевой цепи. И процентное содержание данного вещества, попавшего в его ткани, в несколько тысяч раз выше, чем оно было первоначально в воде.

Мальчик плывет в загрязненных водах Манила Бей

Мы видим, что в биологической пищевой цепи риску наибольшего загрязнения организма подвержен тот, кто находится на ее вершине. А главным «суперхищником» нашей планеты, более других организмов страдающим от загрязненной воды, является человек. Влияние загрязнения окружающей среды на человека сильнее, чем на других живых существ. За годы жизни в его организме накапливается огромное количество вредных элементов. Их концентрация со временем достигает размеров, представляющих серьезную опасность для его здоровья и жизни.

Концентрация изотопов, содержащихся в морской воде, в 20-40 тысяч раз ниже, чем в организме человека. Хотя попадают они туда из морской воды.

Виды негативного температурного воздействия на организмы

Искусственное изменение температуры среды может оказывать на организмы широкий спектр негативных воздействий (см. раздел
Оценка экологической безопасности).
В качестве их отдельных видов можно рассматривать:

  • прямое экстремальное температурное воздействие – это повышение или понижение температуры среды, вызывающее ухудшение физиологического состояния организмов, но не приводящее к их гибели;
  • прямое сублетальное температурное воздействие, вызывающие гибель определенной части (более 25%) организмов;
  • прямое летальное температурное воздействие, вызывающее 100%-ную гибель организмов;
  • опосредованное негативное температурное воздействие на организмы включает всю совокупность явлений, когда массовая гибель или значительное ухудшение физиологического состояния организмов (снижение темпов роста, плодовитости и т.п.), являются последствиями искусственного изменение температуры среды.

Их примером может служить
сдвиг фенологических фаз развития организмов в термофицированной среде.
Так, в водоемах-охладителях АЭС и ТЭС, подогрев воды провоцирует более ранее развитие водных личинок насекомых и их вылет в воздушную среду с условиями, исключающими их выживание. Сюда же можно отнести явления, так называемых, «термотехногенной стратификации» и «термотехногенной меромиксии», при которых искусственный подогрев вод затрудняет или исключает сезонное перемешивание водной толщи и, тем самым, обусловливает развитии заморов в придонных слоях водоемов, сопровождающихся гибелью обитавших в них организмов.

Защита на законодательном уровне

Сегодня написано множество докладов и рефератов по теме ухудшения состояния водных запасов, пути решения загрязнения гидросферы пытаются установить на законодательном уровне. К примеру, в Евросоюзе приняли специальные директивы по охране водоемов, которые определяют допустимое количество определенных веществ в воде. Однако как показала практика, добиться исполнения этих решений трудно даже в цивилизованных европейских странах.

В законодательстве России загрязнение водоемов тоже является преступлением, карающееся уголовным наказанием или штрафными санкциями. Но на территории РФ такая проблема еще более глобальна, чем в Европе: доказательством является загрязнение озера Байкал — самого крупного пресного водоема на земле. В России существует хорошая законодательная база, которая регулирует выбросы ядовитых веществ, однако эти законы часто не соблюдаются, так как нет эффективной системы экологического слежения.

Категории стоков

Для промышленных производственных процессов требуется жидкость. В результате этого и образуются производственные сточные воды. Жидкость вступает в контакт с источниками загрязнения: химикатами, твердыми веществами, газами. При этом она утрачивает свои естественные свойства, для вторичного использования или утилизации нуждается в очистке. Исходя из технологического процесса-источника загрязнения выделяют категории ПСВ.

Производственные сточные воды

Данный тип ПСВ формируется непосредственно при производстве. На промышленных предприятиях поток происходит постоянно, что объясняет необходимость систематического учета сточных вод.

Советуем почитать: Международная акция «Час Земли» в России и мире

Распространенные виды:

  • Производственный конденсат.
  • Растворы гальванических или травильных ванн.
  • Содовые растворы.
  • Аммиачные растворы.
  • Пищевые красители.
  • Токсичные компоненты.

Стоки вспомогательных систем

Имеют безопасный для окружающей среды состав. ПСВ вспомогательных промышленных систем не содержат токсичных компонентов. Жидкость получена в результате работы дополнительных строений на промышленном предприятии.

Примеры стоков вспомогательных систем:

  • Стоки из душевых, уборных комнат, столовых.
  • Вода в отопительных установках.
  • Сливы охладительных установок.

Воды от подсобных и обслуживающих цехов

К данной категории относятся стоки, образующиеся в результате работы административно-хозяйственных строений, подсобных цехов, складов материалов. К потенциальным источникам загрязнения относятся ремонтно-механические цехи, электроцехи.

Величайшая свалка мусора на планете

Самая большая свалка мусора располагается в Лас-Вегасе (штат Невада) в США. Она занимает примерно 890 га. Однако она не выглядит столь ужасающе, как куда меньшие свалки, располагающиеся в развивающихся странах. Территория свалки благоустроена. Здесь расположен завод по переработке отходов. Ежедневно перерабатывается до 9000 т отходов, и мощность завода может быть повышена вдвое.

Благодаря переработке мусора с этой свалки США получают до 11 МВт энергии, обеспечивающей электричеством более 10 тыс. жилых домов в штате. Из этого мусора добывается до 18% общего числа метана в США. Сейчас эта мусорная свалка уже не увеличивается в размерах.

Свалка возле Нью-Дели в Индии почти в 4 раза меньше, чем самая крупная в США, и занимает всего 202 га, но вреда она наносит намного больше. Здесь мусорный полигон уже давно переполнен. При этом на него продолжают свозить отходы. Высота свалки более 40 м. При этом мусор почти не перерабатывается.

Под действием жары гниющие отходы выбрасывают сотни тонн метана. Химическая жижа, выделяющаяся из-за разложения мусора, отравляет прилегающие земли и водоемы. Опасность представляют и пожары, возникающие на свалках. Они приводят к выбросу большого количества отравляющих веществ в воздух.

Термическое эвтрофирование

Термическое эвтрофирование
– это процесс увеличения трофности водоема вследствие ускорения круговорота биогенных элементов при повышении температуры водной среды (т.е. тепловом загрязнении).

Особенностью данного феномена является то, что в отличие от традиционной формы эвтрофирования (химического эвтрофирования) увеличение продуктивности водных экосистем происходит без загрязнения водного объекта соединениями биогенных элементов (фосфора, азота и др.) из каких-либо внешних источников. По этой причине возможные эффекты термического эвтрофирования при оценке результатов исследований и разработке прогнозов, как правило, не учитываются. Вместе с тем, как свидетельствуют результаты экспериментальных исследований, интенсивность данных процессов может быть достаточно велика.

Как выявляется степень загрязненности?

Загрязнение водоемов определяется по физическим и химическим показателям. К первым относится изменение цвета воды, ухудшение ее прозрачности, присутствие в ней специфического запаха и наличие в ней мертвых организмов (рыбы).

Более сложным является процесс выявления загрязненности пресных вод по химическим показателям.

В данном случае учитываются:

  • уровень кислотности воды;
  • присутствие в ней различных патогенных микроорганизмов;
  • присутствие тяжелых металлов и прочих нетипичных для чистой воды химических соединений;
  • уровень окисляемости.

Справка! Одним из способов выявления уровня загрязнения является определение показателя потребления кислорода организмами, обитающими в воде.

Химическое как наиболее распространенное

Химическое загрязнение регулярно атакует все части биосферы, поскольку количество ежедневных выбросов химических реагентов исчисляется тоннами. Оно влияет на баланс микроэлементов, обедняет микрофлору, сокращает продуктивность элементов экосистемы и в целом нарушает ее равновесие.


Особого контроля требуют такие химические элементы, как тяжелые металлы (к ним относятся кадмий, мышьяк, ртуть и свинец), распространению которых способствуют металлургические заводы, фабрики, промышленные склады и предприятия, чья деятельность связана с поиском полезных ископаемых.

Не последнюю роль в химическом загрязнении играют пестициды, которые используются для защиты растений от вредителей и борьбы с переносчиками заболеваний. Техногенное загрязнение почв — вид, который вносится человеком в природу сознательно.

Мутирующие вредители, против которых изначально были направлены пестициды, провоцируют человека выбрасывать химикаты в еще больших количествах. Выброс химикатов влияет не только на почву, флору и фауну. Техногенное загрязнение атмосферы характеризуется обилием серного газа, что приводит к кислотным дождям, которые заражают и уничтожают чистые водоемы и леса. Последствия использования аэрозольных распылителей могут и вовсе привести к разрушению озонового слоя планеты, который всех ее жителей защищает от ультрафиолетового излучения.

Виды сточных вод

Различают следующие виды сточных вод:

Промышленные стоки

Их можно подразделить на:

  • Загрязнённые. Загрязнение происходит вышеуказанным путем;
  • Условно-чистые. К ним относятся, например, воды для охлаждения тепловых машин;
  • Хозяйственные и бытовые сточные воды. К ним относятся стоки от общественных зданий, больниц, кухонь, столовых;
  • Сельскохозяйственные стоки. В своём составе они в большом количестве содержат химические удобрения и ядохимикаты;
  • Атмосферные стоки. Они образуются при стекании с промышленных площадок при таянии снега и дождях.

Поверхностные и подземные воды

Для них характерны следующие виды загрязнений:

  • Механическое загрязнение. В основном это свойственно поверхностным видам загрязнения. К ним относится повышенное содержание механических примесей;
  • Химическое загрязнение. Оно характеризуется наличием в воде неорганических и органических веществ нетоксического и токсического характера;
  • Биологическое и бактериологическое. В воде присутствуют патогенные микроорганизмы, грибы и мелкие водоросли.
  • Радиоактивное. В воде присутствуют радиоактивные вещества;
  • Тепловое. Этот вид загрязнения наблюдается при спуске в водоёмы вод с атомных и тепловых электростанций с повышенной температурой.

Основным источником загрязнения водоёмов являются плохо очищенные стоки коммунальных и промышленных предприятий. Загрязняющие вещества качественно меняют состав воды. Это проявляется в изменении её физических свойств, появляется неприятный запах, привкус, в ней появляются вредные вещества, которые либо плавают на поверхности водоёмов, либо откладываются на дне.

Причины

Выделяют шесть главных факторов загрязнения пресноводных водоемов. Среди них:

  1. Отходы промышленности. Многие корпорации не соблюдают правила утилизации отходов своего производства и сливают их в реки и озера.

    Особенно опасны для пресных водных систем утечки с химических производств в результате аварий.

  2. Твердый неорганический мусор. Сильно загрязняют водоемы пластиковые бутылки и пакеты из целлофана, которые сбрасываются в них отдыхающими людьми.
  3. Сельскохозяйственные химические удобрения. Пестициды, а также натуральные удобрения накапливаются не только в почве, но проникают в грунтовые воды и реки с озерами, сильно загрязняя их.
  4. Канализационные стоки. Все органические и неорганические компоненты, присутствующие в них, напрямую попадают в реки.
  5. Кислотные дожди. Проникновение в атмосферу химических соединений в виде летучих газов, сажи и пепла вызывает кислотные дожди, отравляющие любые водоемы.
  6. Тепловое загрязнение. Дополнительной причиной загрязнения пресных вод является попадание в них горячей воды. Это так называемое тепловое загрязнение. Вода высокой температуры, сбрасываемая в водоемы электростанциями, убивает живые организмы и провоцирует активный рост водорослей.

Степень воздействия на среду

А самым рядовым оказывается механическое загрязнение окружающей среды, поскольку с этим ежедневно сталкивается каждый житель планеты. Основная часть механического мусора представляет собой пластмассу, которая практически не разлагается, поэтому природа невзирая на наличие в ней защитных механизмов, не способна справиться с механическим мусором самостоятельно. Оно непосредственно связано также с непрерывным процессом повсеместного возведения человеком новых зданий. Всевозможные свалки, где в больших количествах складируют твердые бытовые отходы, являются местами экологических катастроф.

Как защититься от шума

Особенностью акустических воздействий на людей является их способность накапливаться, и человек оказывается незащищенным от шума. Особенно от этого страдает нервная система. Поэтому процент психических расстройств выше среди людей, работающих на шумных производствах. У молодых парней и девушек, постоянно слушающих громкую музыку, слух через некоторое время снижается до уровня 80-летних стариков. Но, несмотря на это, большинство людей не догадываются о вреде шума. Как же можно защитить себя? Рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты, например, беруши или наушники. Получили распространение звукоизолирующие окна и стенные панели. Нужно стараться дома использовать как можно меньше бытовых приборов. Хуже всего, когда шум мешает человеку нормально выспаться ночью. В этом случае его должно защитить государство.

Источники теплового загрязнения атмосферы

Выделяются две группы источников:

  • естественные – это лесные пожары, вулканы, пыльные бури, суховеи, процессы разложения живых и растительных организмов;
  • антропогенные – это нефтегазопереработка, промышленная деятельность, теплоэнергетика, атомная энергетика, транспорт.

Ежегодно в атмосферу Земли в результате деятельности человека поступает около 25 млрд. тонн оксида углерода, 190 млн. тонн оксида серы, 60 млн. тонн оксида азота. Половина всех этих отходов добавляется в результате деятельности энергетической отрасли, промышленности и металлургии.

За последние годы увеличилось количество выхлопных газов от автомобилей.

Как определяют степень загрязненности воздуха?

Для определения уровня антропогенного загрязнения несколько индексов. Это необходимо для учета концентрации вредных веществ и частоты появления выбросов:

  1. Стандартный индекс (СИ). Показатель характеризует отношение максимальной измеренной концентрации антропогенного загрязняющего материала к допустимой концентрации примеси.
  2. Наибольшая повторяемость (НП). Выражается в процентах, показывает, как часто происходило превышение допустимой концентрации на протяжении месяца или года.
  3. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Относится к комплексным величинам для регистрации коэффициента загрязнителя.

На основании полученных данных выясняется уровень антропогенного загрязнения:

Уровень СИ НП ИЗА
Низкий Меньше 1 Не более 10% 0-4
Средний 1-5 10-20% 5-6
Высокий 5-10 20-50% 7-13

Эффекты

Выпуск подогретой воды в водный баланс изменяет среднюю температуру воды и концентрацию растворенного кислорода. Повышенная температура снижает уровень растворенного кислорода в воде, который является вредным для водных животных, таких как рыбы, земноводные и другие водные организмы. Высокая температура ограничивает рассеивание кислорода в более глубоких водах, что приводит к анаэробным условиям. Это может привести к увеличению бактериальной популяции при наличии достаточного питания. Несколько водных видов не размножаются при повышенной температуре. Икра форели, лососи не осеменяется при более высокой температуре.

Повышенная температура способствует росту сине-зеленых водорослей, следовательно, других групп водорослей (особенно зеленые водоросли и диатомовые) заменяются на сине-зеленые водоросли. Доминирование сине-зеленых водорослей приводит к образованию румянца, который ухудшает качество воды путем освобождения от токсинов.

Тропические морские животные обычно не могут выдерживать повышение температуры на 2-3оС и большинство губок, моллюсков и ракообразных могут погибнуть при температуре выше 37oC. Это приводит к изменению разнообразия животных, появляются только те виды, которые живут в более теплой воде.

Тепловое загрязнение может также увеличить скорость метаболизма водных животных, в связи с активностью фермента, в результате чего эти организмы потребляют больше пищи в более короткие сроки. Повышенный метаболизм может привести к снижению количества ресурсов, приводящего к резкому снижению популяции.

Значительное увеличение температуры может приводить к денатурации ферментов. Снижается также активность фермента в водных организмах, может вызвать такие проблемы, как неспособность расщеплять жиры, что приводит к недоеданию. Изменения в окружающей среде также может привести к миграции организмов в другую подходящую среду при в миграции рыб, которые обычно живут только в теплых водах. Это приводит к конкуренции по ресурсам. Более адаптированные организмы могут иметь преимущество над организмами, которые не привыкли к более высокой температуре, следовательно, есть проблема нарушения пищевых цепей в старой и новой среде. В результате биоразнообразие может быть уменьшено.

Тепловое загрязнение может также быть вызвано изменением очень холодной воды из водоемов в теплые реки. Это негативно влияет на популяции рыб и продуктивность реки. Это относится к современным экологическим проблемам.

Есть ли в России официальная статистика шумового загрязнения городов?

Шумовое загрязнение относится к загрязнению окружающей среды. У каждой страны есть свои различные рейтинги городов по уровню различных загрязнений. Из этих рейтингов видно, где больше всего проблем и какие места являются неблагоприятными для проживания. Но чаще всего такие рейтинги являются неофициальными и проводятся в рамках частных исследований.

В России не проводятся официальные исследования шумового загрязнения. Опираясь на опыт других государств в исследовании данного вопроса, становится ясно, что жители шумных городов в среднем живут меньше на 10 лет. Все потому, что негативное влияние в течение длительного времени приводит к серьезным проблемам со здоровьем.

Даже без официального рейтинга можно понять, что в крупных мегаполисах, городах с развитой дорожной системой или различными заводами уровень шума будет очень высоким. Поэтому такие города явно будут лидировать в рейтинге. Негативное влияние шумового загрязнения на жителей этих городов будет гораздо выше, чем на жителей более тихих мест.

Чтобы не дожидаться официальной статистики можно проверить уровень шума у себя дома или в офисе. Обратившись в независимую исследовательскую лабораторию «ЭкоТестЭкспресс» вы получаете качественную экспертизу, которая подкрепляется официальными документами.

Источники теплового загрязнения

Тепловое загрязнение атмосферы происходит из естественных и антропогенных источников. В природе может возникать локальное температурное негативное воздействие в засушливых регионах, подверженных лесным пожарам и пыльным бурям. Деятельность человека – основной источник изменений в атмосфере. К негативным факторам относят:

  • Сжигание топлива в автотранспортных средствах (легковых и грузовых автомобилях).
  • Производство тепла и электроэнергии (нефтяные и угольные электростанции и котельные).
  • Промышленные объекты (например, производственные предприятия, шахты и нефтеперерабатывающие заводы).
  • Свалки бытовых и сельскохозяйственных отходов и сжигание мусора.
  • Приготовление пищи, отопление и освещение помещений с использованием загрязняющих видов топлива.

Строительство, бетон, асфальт, промышленная деятельность привели к значительному возрастанию температур в мегаполисах (по сравнению с окружающей местностью). Этот эффект называют городской остров тепла. Показания термометра могут быть на 11°C выше, чем в районе населенного пункта.

Источники

Тепловые загрязнения – это выбросы с повышенной температурой. Их еще называют термическими отходами. Появляются за счет нескольких источников, указанных в таблице.

Естественные Антропогенные
Возникают в результате природных явлений: пожаров в лесах, извержения вулканов, разложения растений и других живых существ. Эти источники воздействия выделения тепла не подвергают биосферу опасности сильного повреждения. Природа способна справиться с ними самостоятельно. Появляются как результат деятельности человека, его влияния на экосистему. Причины выделения тепловых отходов: действие промышленности, теплотрассы, добыча и переработка нефти, атомные станции. Во время производственных процессов нужно большое количество воды для снижения температуры оборудования на предприятиях.

Токсичные выхлопные газы транспорта накапливаются в атмосфере, оседают на почве, потом попадая в источники.

Факторы человеческой деятельности по появлению тепловых отходов наносят сильный урон почве, атмосфере и водным ресурсам Земли. Особую опасность представляет ее соединение с естественными источниками.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий