Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

экология

.pdf
Скачиваний:
116
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
2.88 Mб
Скачать

Основные химические загрязнители биосферы приведены в табл. 4.

 

 

Таблица 4

 

Основные химические загрязнители биосферы

 

 

(по данным ЮНЕСКО)

 

 

 

Химические

 

Характеристика воздействия на биосферу

вещества

 

 

Диоксид

 

Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его

углерода

 

содержания в атмосфере приводит к повышению ее

 

 

температуры, что чревато пагубными геохимическими и

 

 

экологическими последствиями

Оксид

 

Образуется при полном сгорании топлива. Может нарушить

углерода

 

тепловой баланс верхней атмосферы

Сернистый газ

 

Содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает

 

 

обострение респираторных заболеваний, наносит вред

 

 

растениям. Разъедает известняк и другие горные породы

Оксиды азота

 

Создают смог, вызывают респираторные заболевания и

 

 

бронхит у новорожденных. Способствуют чрезмерному

 

 

разрастанию водной растительности

Фосфаты

 

Содержатся в удобрениях. Являются главным загрязнителем

 

 

поверхностных вод в реках и озерах

Ртуть

 

Один из опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно

 

 

морского происхождения. Накапливается в организме и

 

 

поражает нервную систему

Свинец

 

Является добавкой при этилировании бензина. Действует на

 

 

ферментные системы и обмен веществ в живых клетках

Нефть и

 

Приводят к пагубным экологическим последствиям, вызывают

нефтепродукты

 

гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и

 

 

млекопитающих

Пестициды

 

Очень токсичны для ракообразных. Убивают рыбу и

 

 

организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются

 

 

канцерогенами

Радиация

 

Выше допустимых доз приводит к злокачественным

 

 

новообразованиям и генетическим мутациям

61

4.3. Антропогенное воздействие на биосферу. Отходы

Антропогенное воздействие на биосферу можно классифицировать по масштабу, длительности, силе воздействия, а также по типу загрязнителей, рис. 33.

Целенаправленные воздействия

Антропогенные воздействия

Площадные

Точечные

Статические

Динамические

Длительные

Кратковременные

Глубинные

Приповерхностные

Прямые

Косвенные

Механические, физические, химические, биологические

Биосфера

Рис. 33. Классификация целенаправленных антропогенных воздействий на биосферу

Загрязнители географических оболочек биосферы отдельными отраслями промышленности указаны в табл. 5. Рассмотрим антропогенное воздействие на атмосферу, гидросферу и литосферу.

62

Таблица 5

Загрязнители атмосферы, гидросферы, литосферы по отраслям производственной и хозяйственной деятельности

Загрязнители

Отрасль производственной и хозяйственной деятельности,

 

для которой характерен загрязнитель

 

АТМОСФЕРА

СО2, SO2, NOx,

Теплоэнергетика, металлургия, транспорт

углеводороды

 

Металлические и

Металлургия, горнодобывающая промышленность

пылевые частицы

 

Галогенсодержащие

Химическая, холодильная промышленность

соединения

 

 

ЛИТОСФЕРА

Мусор

Коммунально-бытовое, городское хозяйство

Активный ил

Городские станции биологической очистки сточных вод

Целлюлоза, бумага

Целлюлозно-бумажная промышленность

Зола, шлак, шлам

Энергетика, металлургия

Пластмассы, органи-

Химическая промышленность

ческие вещества

 

Металлы и их

Металлургия, химическая промышленность

соединения

 

Радиоактивные

АЭС, предприятия переработки отходов АЭС, предприятия

вещества

ВПК

 

ГИДРОСФЕРА

Тепловая энергия

Энергетика (АЭС, ТЭЦ, ГРЭС), металлургия

Радиоактивные

АЭС, предприятия ВПК

вещества

 

Минеральные соли

Химическая промышленность

Взвешенные частицы

Коммунально-бытовое хозяйство

Легкоусвояемые и

Сельское, городское хозяйство

биогенные вещества

 

Нефтепродукты

Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая промышлен-

 

ность, горнодобывающая промышленность, металлургия,

 

машиностроение

Пестициды

Сельское хозяйство

Ионы тяжелых

Металлургия, машиностроение

металлов

 

Красители, фенолы

Текстильная промышленность

Органические

Химическая промышленность

растворители

 

Синтетические по-

Городские стоки

верхностно-активные

 

вещества (СПАВ)

 

 

63

Антропогенное воздействие на атмосферу.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на:

1)газообразные – диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.;

2)жидкие (аэрозоли) – кислоты, щелочи, растворы солей и др.;

3)твёрдые – свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.

Главные загрязнители атмосферы: диоксид серы, оксиды азота, оксид и диоксид углерода, твердые вещества. На долю этих загрязнителей приходится около 98 % в общем объеме выбросов загрязняющих веществ.

Помимо главных загрязнителей в атмосфере городов наблюдается ещё более 70 наименований вредных веществ, среди которых формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол и др.

Основными источниками загрязнения являются:

1)выбросы автотранспорта (диоксид углерода, оксиды серы, азота, углерода, углеводороды, твёрдые частицы и др.);

2)тепловые и атомные электростанции, котельные установки (диоксид углерода, оксиды серы, азота, углерода, углеводороды, радиоактивные инертные газы, аэрозоли, пыль, сажа, зола);

3)чёрная и цветная металлургия (твёрдые частицы, оксиды серы, углерода, марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и другие токсичные вещества);

4)химическое производство (оксиды серы, соединения фтора, аммиак, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и другие).

При накоплении в атмосфере углекислого газа (диоксида углерода), содержащегося в выбросах промышленных предприятий, теплоэлектростанций и выхлопных газах автотранспорта, возникает парниковый эффект. Парниковый эффект – это повышение средней температуры атмосферы из-за увеличения содержания в ней углекислого газа и некоторых других веществ, препятствующих тепловому излучению с поверхности Земли.

Видимые загрязнения воздуха, обусловленные присутствием в нем мельчайших твердых и (или) жидких частиц, называются смогом (англ. smoke – дым, fog – туман).

64

Антропогенное воздействие на гидросферу. Схема антропогенного воздействия на гидросферу приведена на рис. 34.

Атмосфера воды с

 

Испарение с

 

Атмосферные воды

загрязнителями

 

поверхности моря

 

(осадки) с

 

 

 

 

 

загрязнениями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Испарения с

Испарение с поверхности

поверхности

грунтовых вод, растений,

пресных вод

транспирация

ГИДРОСФЕРА

Использование на бытовые нужды

Промышленные сточные воды

Фекалии

Детергенты

Микроорганизмы

Использование на промышленные нужды

Промышленные сточные воды

Реакционные

Воды из сырья

Промывные

Экстрагенты, абсорбенты

Охлаждающие

Бытовые

Атмосферные воды с загрязнениями

Рис. 34. Схема загрязнения гидросферы и круговорота воды

65

Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств, увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжёлых металлов, сокращении растворённого в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Основные виды загрязнения вод. Наиболее часто встречается

химическое (оно бывает органическим и неорганическим, токсичным и нетоксичным) и бактериальное загрязнение вод (появление в воде патогенных бактерий, вирусов – до 700 видов, простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер). Значительно реже: радиоактивное (радиоактивными веществами), механическое (попадание в воду различных механических примесей – песок, шлам, мусор и др.) и тепловое загрязнение (связано с повышением температуры вод, это ведёт к изменению газового и химического состава, размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов, выделению ядовитых газов – сероводород, метан).

Загрязняющие вещества в морской воде могут переноситься, концентрироваться или разбавляться и диспергироваться, рис. 35.

Основными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются: промышленные стоки, коммунальнобытовые (СПАВ, жиры и т.д.), коллекторно-дренажные, сельскохозяйственные и др. Преобладающие загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности представлены в табл. 6.

Таблица 6

Загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности

Отрасль

Преобладающие виды загрязнителей

промышленности

 

1

2

Целлюлозно-бумажная,

Органические вещества (лигнины, смолистые и

деревообрабатывающая

жирные вещества, фенол, метилмеркаптан и др.),

 

аммонийный азот, сульфаты, взвешенные вещества

Нефтегазодобывающая

Нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийный азот,

 

сульфиды

Машиностроение

Тяжелые металлы, взвешенные частицы, цианиды,

 

аммонийный азот, нефтепродукты, смолы, фенолы,

 

флотореагенты

Химическая,

Фенолы, нефтепродукты, СПАВ, полициклические

нефтехимическая

ароматические углеводороды, бенз(а)пирен,

 

взвешенные вещества

 

66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горнодобывающая,

 

 

Флотореагенты, минеральные взвешенные вещества,

угольная

 

 

 

 

 

 

 

фенолы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Легкая, текстильная,

 

 

СПАВ, нефтепродукты, органические красители,

пищевая

 

 

 

 

 

 

 

органические вещества, пластмассы, в том числе в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

виде механических взвесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАГРЯЗНЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разбавляются и

 

 

 

 

 

 

Морская среда

 

 

 

 

 

 

 

Переносятся

 

 

 

 

 

 

 

диспергируются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

 

 

 

 

Океаническими

 

 

 

Океаническим

 

 

Мигрирующими

 

 

 

 

турбулентном

 

 

 

течениями

 

 

 

 

 

течением

 

 

организмами

 

 

 

 

перемешивании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрируются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биологические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химические и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процессы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

физические процессы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усваиваются

 

Усваиваются

 

Усваиваются

 

Адсорбция

 

Осаждение

 

Ионный

 

 

 

 

рыбой

 

фитопланкто-

 

водорослями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обмен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Беспозвоночные

 

 

 

 

 

Зоопланктон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Накопление на дне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рыбы и млекопитающие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 35. Распределение загрязнений морской воды (по Дж.О.М.Боркису)

67

Антропогенное воздействие на литосферу. Схема загрязнения литосферы представлена на рис. 36.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие: 1) эрозия, 2) загрязнение, 3) вторичное засоление и заболачивание, 4) опустынивание, 5) отчуждение земель.

Эрозия почв и земель это разрушение и снос верхних наиболее плодородных и подстилающих пород ветром или потоками воды. К эрозионным процессам относят: промышленную (разрушение земель при строительстве и разработке карьеров), военную (воронки, траншеи), пастбищную, ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.

Загрязнение почв. Большие концентрации в почве различных химических соединений – токсикантов – пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов, при этом теряется способность почвы к самоочищению. Основные загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты), 2) минеральные удобрения, 3) отходы производства, 4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, 5) нефть и нефтепродукты.

Вторичное засоление. В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв – это явление называется вторичным засолением и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажнённых районах, например в нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты.

Опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который может привести к превращению территории в пустыню.

Отчуждение земель. Почвенный покров агроэкосистем необратимо нарушается при отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования: строительство промышленных объектов, городов, поселков, прокладка дорог, трубопроводов, линий связи, при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и т.д. Антропогенное воздействие приводит к деградации почв –постепенному ухудшению её свойств, которое сопровождается уменьшением содержания гумуса и снижением плодородия.

68

Рост населения

ИСКУССТВЕННЫЕ

ИСТОЧНИКИ

Отвод под строительство

Загрязнение

Неправильное

хозяйствование

Естественные

Естественная эрозия

вредители, сорняки

ЕСТЕСТВЕННЫЕ

ИСТОЧНИКИ

ЗЕМЛЯ

Жилищное строительство

Промышленное

Транспортное

Гидротехническое

Промышленное

Бытовое

Сельскохозяйственное

Транспортное

Теплоэнергетическое

Истребление лесов

Выжигание растительности

Неправильное с/х производство

Изменение режима воды

 

Эрозия

 

Осушение болот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добыча ископаемых

 

Технические

 

 

 

 

 

 

 

преобразования

 

 

 

 

Подземное строительство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 36. Схема загрязнения литосферы и изъятия земли

 

 

69

Антропогенным воздействием на биосферу является загрязнение отходами.

Отходы – это непригодные для производства данной продукции компоненты сырья или возникающие в ходе технологических процессов вещество и энергия, не использующиеся в данном производстве.

Отходы подразделяются на бытовые (пластмасса, стекло, бумага, сточные воды) и промышленные (остатки сырья и материалов, производственные сточные воды, отработанные органические растворители и др.).

Опасные отходы – отходы, содержащие вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, инфекционностью и т.д.) в опасных для здоровья людей и окружающей среды дозах. Большую угрозу для всех животных и растительных организмов представляют опасные отходы, содержащие химические вещества I и II класса токсичности – радиоактивные изотопы, пестициды и некоторые металлы.

ТБО – твёрдые бытовые отходы, накапливаемые в городах и посёлках от жилых многоэтажных зданий и индивидуальных домов, хозяйственных учреждений, магазинов, культурных заведений (театров, клубов, концертных залов), магазинов, предприятий общественного питания (столовых, кафе, ресторанов), коммунальных служб (уборка улиц, парков, пляжей), учреждений (вузы, школы, детские сады, больницы, тюрьмы).

Радиоактивные отходы представляют собой жидкие, твердые и газообразные продукты ядерной энергетики, военной и других отраслей промышленности, содержащие радиоактивные изотопы в концентрациях, превышающих нормы.

Антропогенные воздействия приводят к изменению среды обитания человека и других организмов.

Качество среды – это совокупность параметров окружающей среды, которая удовлетворяет экологической нише человека. Выделяют фоновый, допустимый и критический уровни качества среды.

Фоновый уровень – это значение показателей качества среды, не подвергавшейся антропогенным воздействиям.

Критическим называется такой минимальный или максимальный предельный уровень качества среды, при выходе за который начинаются необратимые изменения в экосистемах.

70