2.10. Последствия промышленного загрязнения окружающей среды

Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду прежде всего отражается на здоровье населения, ухудшает качество продукции сельского хозяйства, снижает урожайность, преждевременно разрушает жилища, металлоконструкции промышленных и гражданских строений, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, приводит к гибели флоры и фауны.

Загрязнение атмосферы.

Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и т.д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека. Рассмотрим свойства некоторых примесей.

Оксид углерода СО. Бесцветный и не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывает удушье. Первичные симптомы отравления оксидом углерода (появление головной боли) возникают у человека через 2-3 часа его пребывания в атмосфере, содержащей 200-230 мг/м³, СО; при более высоких концентрациях появляется ощущение пульса в висках, головокружение. Токсичность СО возрастает при наличии в воздухе оксидов азота, в этом случае концентрацию СО в воздухе необходимо снижать в ~1,5 раза.

Оксиды азота NO_x (NO, NO₂, N₂O₃, NO₅, N₂O₄). В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO₂ – бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действуя на органы дыхания. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они, взаимодействуя с углеводородами выхлопных газов, образуют фотохимический туман – смог. Отравляющее действие оксидами азота начинается с лёгкого кашля. При повышении концентрации NO_x возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азота образуют кислоты HNO₃ и HNO₂, которые и приводят к отеку лёгких.

Диоксид серы SO₂. Бесцветный газ с острым запахом, уже в малых концентрациях (20-30 мг/м³) создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Наиболее чувствительны к SO₂ хвойные и лиственные леса, так как он накапливается в листьях и хвое.

Углеводороды (пары бензина, пентан, гексан и др.). Обладают наркотическим действием, в малых концентрациях вызывают головную боль, головокружение и т.п. При вдыхании в течении 8 часов паров бензина в концентрации ~600 мг/м³возникают головные боли, кашель, неприятные ощущения в горле.

Альдегиды. При длительном воздействии на человека альдегиды вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, а при повышенных концентрациях отмечается головная боль, слабость, потеря аппетита, бессонница.

Соединения свинца. В организм через органы дыхания поступает до 50% соединений свинца. Под их действием нарушается синтез гемоглобина, возникают заболевания дыхательных путей, нервной системы. Особенно опасны соединения свинца для детей. В крупных городах их содержание достигает 5-38 мкм/м³, что превышает естественный фон в 10000 раз.

Атмосферная пыль. В атмосфере постоянно присутствует пыль различного происхождения и химического состава. Источником атмосферной пыли является зола, образующаяся при сгорании топлива. При неполном сгорании топлива образуется сажа, представляющая собой высокодисперсный нетоксичный порошок, на 90-95% состоящий из частиц углерода. Сажа обладает высокой адсорбционной способностью по отношению к тяжелым углеводородам, что делает её особенно опасной для человека. Дисперсный состав пылей и туманов определяет их проникающую способность в организм человека.

Загрязнение гидросферы.

К наиболее вредным органическим загрязнителям гидросферы относятся нефть и нефтепродукты. Наличие на поверхности водоёмов плёнок масла, жиров, смазочных материалов препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает насыщенность воды кислородом. Загрязнения вод нефтью прежде всего оказывают отрицательное влияние на состояние фитопланктона и являются причиной массовой гибели птиц.

Основные неорганические (минеральные) загрязнители пресных и морских вод – соединения свинца, мышьяка, ртути, хрома, меди и др. Отходы, содержащие минеральные загрязнения, в основном локализуются около берегов, лишь некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Особенно опасно загрязнение вод ртутью, поскольку заражение морских организмов может стать причиной отравления людей.

Загрязнение литосферы.

Существенное влияние на изменение химического состава почвы оказывают твёрдые промышленные и бытовые отходы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами в совокупности с очагами сернистых загрязнителей, образующихся при сжигании каменного угля, приводит к возникновению техногенных пустынь. В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при взаимодействии с серой образуется сернистое железо, являющееся сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора, что приводит к потере плодородия.

Почва становится мертвой при содержании в ней 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий его содержание достигает 10-15 г/кг).

Грунтовые воды в результате взаимодействия влаги и загрязнений почвы закисляются до pH среды 2,5-3,5. Донные осадки близлежащих водоёмов загрязняются тяжёлыми металлами на глубину 3-5 м.

Другие загрязнения окружающей среды.

Ежегодно в окружающую среду планеты поступает огромное количество теплоты, что приводит к росту среднегодовой температуры, снижению снежно-ледяного покрова и уменьшению отражательной способности планеты (это приводит к дальнейшему повышению средней температуры).

Анализ выбросов теплоты на региональном уровне показывает образование пространственных «островов теплоты» с температурой, на 1-4 превышающей естественный уровень. Влияние таких островов приводит к образованию в зонах их действия туманов, облачности, увеличению атмосферных осадков, в том числе и кислотных дождей, которые снижают плодородие почв, ухудшают здоровье населения, отрицательно воздействуют на флору и фауну.

Выброс теплоты в водоёмы неизбежно сопровождается повышением температуры вод, что приводит к серьёзным изменениям биоценозов и уменьшению содержания растворённых в воде кислорода, углекислоты и азота. Это сказывается на росте фауны.

Среди разнообразия химических веществ и физических факторов особую опасность вызывают канцерогены – вещества или факторы, способные вызывать развитие злокачественных опухолей (химические вещества – полициклические ароматические углеводороды, эпоксиды, гепатоксические яды и т.д.; физические факторы – рентгеновские лучи, радиоактивные изотопы, ультрафиолетовые лучи и т.д.).

Отдельной проблемой является разрушение озонового слоя, которое происходит вследствие поступления в атмосферу таких веществ как Cl, NO, NO₂ и др. Истощение озонового слоя Земли приводит к увеличению уровня ультрафиолетового излучения на поверхности планеты и другим отрицательным эффектам.