Діоксини

У велику групу діоксинів і діоксиноподібних сполук входять речовини, що містять у своїй молекулі атоми хлору. Це чужорідні живим організмам сполуки, що потрапляють у навколишнє середовище з продукцією або відходами багатьох технологій. Діоксини знайдено скрізь - у повітрі, ґрунті, донних відкладеннях, рибі, молоці (у тому числі і грудному), овочах і т.д.

Відміна риса представників цієї групи сполук - надзвичайно висока стійкість до хімічного і біологічного розкладання, вони здатні зберігатися у навколишньому середовищі протягом десятків років. Ці речовини - супертоксиканти, вони є універсальними клітинними отрутами, що уражують усе живе.

Діоксини не виробляються промисловістю, але вони виникають при виробництві інших хімічних речовин у вигляді домішок. Джерелом надходження діоксинів у навколишнє середовище є і порушення правил захоронення промислових відходів, внаслідок чого також відбувається сильне забруднення ґрунтів.

До інших джерел діоксинів належать: термічне розкладання технічних продуктів, спалювання муніципальних, медичних і небезпечних відходів; металургійна і металообробна промисловість, вихлопні гази автомобілів, целюлозно-паперова промисловість, лісові пожежі (ліс, що оброблений хлорфенольними пестицидами), хлорування питної води та ін. Відоме ще з початку XX ст. захворювання під назвою хлоракне було кваліфіковано в 30-і рр. як професійна хвороба працівників хлорних виробництв. Хлоракне -важка форма вугрів, що спотворюють шкіру обличчя. Захворювання може тривати роками і практично не піддається лікуванню. Пік викиду діоксинів припав на 60-70-і рр. XX в. внаслідок розширення виробництва вибіленого паперу, а також речовин, у технології синтезу яких використовувався хлор. У людини (як внаслідок професійної діяльності, так і впливу навколишнього середовища) загалом описано чимало ознак і симптомів різних захворювань, які можна звести до наступних;

• шкірні прояви - хлоракне, гіперпігментація та ін.;

• порушення роботи різних фізіологічних систем – розлад травлення (блювота, нудота, нссприйняття алкоголю і жирної їжі), порушення в серцево-судинній системі, сечовивідних шляхів, підшлунковій залозі та ін.;

• неврологічні ефекти - головний біль, неврастенія, втрата слуху, нюху, смакових відчуттів, порушення зору;

• психічні ефекти - порушення сну, депресія, невмотивовані приступи гніву.

Сполуки сірки, фосфору й азоту

Під час оцінки забруднення біосфери сполуками фосфору важливі техногенні шляхи їхнього надходження. Значні кількості фосфорних сполук входять до складу мийних засобів і з їх залишками потрапляють у стічні води. Пральні порошки містять 10-12% пірофосфату калію або від 4-5 до 40-50% триполіфосфату натрію і деякі інші компоненти. Фосфор також входить до складу інсектицидів, наприклад, хлорофосу. Разом із промисловими і побутовими стічними водами сполуки фосфору можуть потрапляти в ґрунти і ґрунтові води.

У біосфері азот присутній у газоподібній формі, у вигляді сполук азотної й азотистої кислот, солей амонію, а також входить до складу різноманітних органічних сполук. Техногенні викиди азоту в повітряне середовище в основному включають оксид азоту і його діоксид. Оксиди азоту активно беруть участь у фотохімічних реакціях, утворюючи озон і азотну кислоту.

На сьогодні велику проблему становить порушення товщини озонового шару, на зменшення якого можуть впливати неповні оксиди азоту, що вступають у реакцію окислювання від ІМ₂0 до N0, і які використовують кисень озонового шару. Руйнування озонового екрану пов'язують з оксидом азоту, що служить джерелом утворення інших оксидів, що каталізують фотохімічну реакцію розкладання молекул озону.

Про значне забруднення сполуками азоту свідчить підвищення рівня концентрації нітратів у природних водах у 2-4 рази і більше, а також підвищення концентрацій амонійного і нітратного азоту до токсичних рівнів, що може призвести до специфічних захворювань типу метгемоглобінемії людей і тварин.

Як правило, максимальний вміст нітратів виявляють у продукції, вирощений на присадибних ділянках та орендованих полях і городах, де внесення добрив не контролюється. При взаємодії нітритів і амінів у живих організмах утворюються нітрозаміни, які є канцерогенами і здатні викликати порушення хромосомного апарату і спадкоємні каліцтва.

Фосфор і азот впливають на водні екосистеми. Ненормальне підвищення біологічної продуктивності водних об'єктів і ґрунту відбувається внаслідок нагромадження надлишку біогенних елементів (речовин). У більшості водних екосистем головним біогенним елементом є фосфор, у меншій мірі азот; в такій екосистемі спостерігається низька продуктивність і як наслідок - чиста прозора вода, збагачена киснем. На дні з'являється осад, рослинність починає втручатися в екосистему з берегів, екосистема „старіє" і „вмирає": водоймище міліє і заростає. Ознакою „хвороби" є розвиток синьо-зелених водоростей або інших фотосинтезуючих водоростей, що викликають „цвітіння" води. Вода в прісноводних водоймах стає непридатною не тільки для питгя, але й для промислових потреб, виникає ряд небезпек і нерозв'язаних поки проблем.

Діоксид сірки становить 95% всіх техногенних викидів речовин в атмосферу. Сірчистий газ, окислюючи і взаємодіючи з водою, випадає у* вигляді кислих дощів. Опади підкислюють ґрунти. З ґрунтового поглинаючого комплексу водень витісняє обмінні основи (Са²\ М§²⁺). Збільшується фітотоксичність ґрунтів за рахунок збільшення рухливого алюмінію. Сірка закріплюється в ґрунті у формі алуніту. Частина сірки сорбується фульвокислотами. Значно підвищується розчинність усіх гумусових речовин, відбувається їхнє вимивання з мінеральних обріїв.

Різко змінюється склад і функції мікробіоти: зменшується маса бактерій, збільшується маса грибків, серед них з'являються фітопатогенні види; знижується швидкість денітрифікації й азотфіксації, знижується чисельність і активність ґрунтової фауни.

Блокується цикл азоту на стадії аміаку. Придушується розкладання органічних залишків.

Внаслідок цих змін родючість ґрунту спочатку трохи підви­щується за рахунок покриття дефіциту сірки й азоту, а потім значно знижується. У сільському господарстві ґрунтову родючість можна відновити вапнуванням ґрунту і відповідною агротехнікою з додаванням добрив. У лісовому господарстві повітряне забруднення разом із погіршенням ґрунтових умов призводить не тільки до падіння приросту деревини, але й до усихання деревостоїв і дигресії лісових біогеоценозів.

ФРЕОНИ

Фреони (хладони) - це група вуглеводнів жирного ряду; гази або летючі рідини. Завдяки своїм термодинамічним властивостям фреони знайшли широке застосування в практиці як холодоносії в холодильних машинах.

При контакті з відкритим полум'ям фреони розкладаються з утворенням токсичних дифтор- і фторхлорфосгена, стійкі до дії сірчаної кислоти і концентрованих лугів, не взаємодіють з більшістю металів. Фреони нетоксичні для організму, однак їхній вплив на навколишнє середовище може мати і негативні наслідки - утворення озонової „діри".

Хладони володіють привабливими фізико-хімічними власти­востями: малотоксичні, прості у використанні, не мають корозійної дії, у взаємодії з повітрям не утворюють вибухонебезпечних сумішей.

Хладони застосовують як холодоагенти, пропеленти в аерозольних упаковках косметичних засобів, як компоненти вогнегасних складових, розчинники і т.д. У промислових масштабах хладони почали застосовувати з початку 30-х рр. XX ст.

У 1974 р. вченими було висловлено припущення, що хладони руйнують озоновий шар, який захищає земні організми від згубної дії ультрафіолетового випромінювання Сонця.Ця гіпотеза (Rоwland F.S., Моlinа М.J.) була підтверджена прямими вимірами.

Озоноруйнуюча дія хладонів призводить до утворення так званих озонових дір, тобто до зниження концентрації озону, що розцінюється як серйозна екологічна небезпека. У 1987 р. досягнуто міжнародної згоди - Монреальский протокол, який зобов'язує усі країни-учасниці угоди з 1994 р. обмежити, а до 2000 р. цілком припинити виробництво і застосування всіх озоноруйнуючих матеріалів.