
- •Конспект лекций по Экологии
- •Глобальный экологический кризис
- •1. Экологические кризисы.
- •1. 1. Технологические революции
- •Масштабы экологического кризиса
- •2. Глобальные проблемы человечества
- •2.1. Проблема перенаселения
- •1. Основные понятия демографии
- •3. Демографическая ситуация в России
- •3. Проблемы связанные с перенаселением
- •2.2. Ресурсы земли
- •1. Продовольственные ресурсы
- •2. Водные ресурсы
- •3. Ископаемые ресурсы
- •3. Загрязнение окружающей среды.
- •3.1. Химическое загрязнение окружающей среды
- •1. Опасные неорганические вещества.
- •2. Опасные дли здоровья органические вещества
- •1. Вредное воздействие нитратов на организм человека
- •2. Электромагнитное загрязнение среды
- •Воздействие
- •Зона риска бытовых приборов
- •3. Шумовое загрязнение
- •3. Биологическое загрязнение
- •1. Энергетические ресурсы
- •2. Экологические характеристики тепловой энергетики
- •3. Экологические характеристики атомной энергетики
- •4. Экологические характеристики гидроэнергетики
- •5. Экологические характеристики альтернативных источников энергии
- •Лекция №2. Атмосфера – неорганическая воздушная среда. Загрязнение атмосферы.
- •1. Строение, состав, значение атмосферы в природе.
- •2. Источники и состав загрязнения атмосферы.
- •4. Машиностроение
- •Опасные загрязнители атмосферы.
- •4. Последствия загрязнения атмосферы Парниковый эффект.
- •Решение проблемы.
- •Кислотные дожди.
- •Истощение озонового слоя.
- •Решение проблемы
- •Лекция 3 загрязнение и защита гидросферы.
- •1. Свойства воды
- •Водные ресурсы россии
- •2. Роль воды в природе
- •Состав природной воды
- •Круговорот воды в природе
- •3. Потребление воды
- •Проблема недостатка пресной воды
- •4. Источники загрязнения водоемов
- •5. Загрязнение океанов и морей
- •6. Загрязнениеповерхностных материковых вод
- •7. Самоочищение водоемов
- •8. Питьевая вода
- •Очистка питьевой воды.
- •9. Методы очистки воды
- •1.Капельный биофильтр
- •Биологические пруды
- •10. Загрязнение поверхностных и грунтовых вод в г. Омске
- •Распределение и запасы минерального сырья в мире и в россии
- •Минерально-сырьевые ресурсы России.
- •2. Охрана почв
- •2.1 Почва, ее состав и строение
- •Фауна почв
- •Земельный фонд России.
- •Виды ускоренной эрозии
- •Борьба с эрозией почв
- •Загрязнение почвы Классификация почвенных загрязнений.
- •2.4. Засоление, заболачивание почв.
- •2.5. Разрушение почвенного покрова
- •2.6. Опустынивание
- •Лекция 5. Защита среды от твердых отходов
- •1. История развития проблемы твердых отходов
- •Классификация отходов и их состав
- •Свойства отходов
- •Токсичность и классы опасности
- •Пдк вредных веществ в почве
- •2. Размещение отходов на поверхности земли
- •Устройство полигона
- •3. Хранение и нейтрализация
- •3.1. Захоронение токсичных отходов
- •3.2.Захоронение радиоактивных отходов
- •4. Переработка и утилизация твёрдых отходов.
- •4.1. Переработка твёрдых отходов на компост
- •4.2. Рециклизация
- •4.3. Обработка осадка сточных вод
- •4.4. Получение биогаза.
- •5. Сжигание отходов
- •Сжигание
- •1. Источники радиационного фона
- •3. Хранение и обезвреживание радиоактивных отходов.
- •Лекция 7. Влияние транспорта на окружающую среду
- •1. Автомобильный транспорт
- •Влияние на человека отработавших газов автомобилей
- •Состав отработавших газов (ог)
- •Содержание вредных веществ в отработавших газах
- •Характеристика электромобилей
- •2. Водный, железнодорожный и авиационный транспорт
- •Организация работ в области охраны окружающей среды.
- •1. Виды мониторинга
- •1. Организация мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в городах
- •2. Мониторинг загрязнения поверхностных вод суши
- •2. Нормирование качества окружающей среды
- •3. Нормативно-правовые основы природопользования и охраны окружающей среды
- •4. Виды ответственности за экологические правонарушения
- •Лекция 9. Экологическая экспертиза и контроль.
- •Понятие экологической экспертизы.
- •2. Экологическое лицензирование
- •3. Система экологического контроля в России
- •4. Экологическая паспортизация
- •1. Общие сведения о предприятии:
- •2. Краткая природно-климатическая характеристика района распо ложения предприятия:
- •3. Использование земельных ресурсов:
- •4. Состояние и использование водных ресурсов:
- •4. Характеристика выбросов в атмосферу.
- •5. Отходы.
- •7. Планирование природоохранных мероприятий и оценка их эффективности.
- •Лекция 10
- •2.1. Международные объекты охраны природной среды
- •2.2. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
- •2. 3. Международные принципы охраны окружающей среды.
- •Лекция 11 экологические проблемы россии
- •Экологическая уникальность России.
- •Техногенное загрязнение территории России.
- •1. Загрязнение атмосферного воздуха.
- •2. Загрязнение и истощение водных ресурсов.
- •3. Проблема отходов.
- •4. Радиационная обстановка.
- •Изменение состояния экосистем и снижение биоразнообразия.
- •4. Состояние основных опасностей на территории России
1. Опасные неорганические вещества.
Алюминий - Гибель нервных клеток, паралич сердечной мышцы.
Мышьяк - Раковые заболевания, рак кожи
Кадмий – паралич, заболевания цнс, цироз печени. Воздействие кадмия на организм приводит к нарушению работы почек и вызывает необратимые изменения в скелете. Самые ранние симптомы его — поражение почек, нервной системы, половых органов. Позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Типично также нарушение функции легких.
Медь – нарушение функций мозга, шизофрения, ЗН,
Хром (6 валентный) - нарушение углеводного обмена, ЗН,
Фтор – кариез или флюороз зубов,
Свинец – заболевания ЦНС, энцефалопатия, лейкимия.
Отравление человека ртутью известно как болезнь Минимато.
2. Опасные дли здоровья органические вещества
1. Вредное воздействие нитратов на организм человека
Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы вос станавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемо глобином крови и окисляют в нем двухвалентное железо в трех валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, кото рый уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипо ксия), вследствие чего накапливается молочная кислота, холесте рин и резко падает количество белка.
Особенно опасны нитраты для грудных детей, так как их фер ментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идет медленно.
3. Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) ки шечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядо витые вещества — токсины, в результате чего происходит токси- кация, т. е. отравление организма. Основными признаками нитрат ных отравлений у человека являются:
а) синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
б) тошнота, рвота, боли в животе;
в) понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;
г) головные боли, повышенная усталость, сонливость, сниже ние работоспособности;
д) одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери со знания;
е) при выраженном отравлении — смерть.
Нитраты снижают содержание в пище витаминов, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормо нов, а через них влияют на все виды обмена веществ.
У беременных женщин происходят выкидыши, а у мужчин — снижение потенции.
При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.
Установлено, что нитраты в значительной степени влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте.
Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление.
Ученые полагают, что в организме человека нитраты превращаются и в другие нитросоединения, прежде всего в нитроамины.
Нитроамины способствуют образованию злокачественных опухолей и могут быть причиной 70 — 90% случаев онкологических заболеваний, возникновение которых приписывают действию факторов окружающей среды.
Пути попадания нитратов в организм человека
Нитраты попадают в организм человека различными путями:
1) через продукты питания:
а) растительного происхождения,
б) животного происхождения;
через питьевую воду;
через лекарственные препараты.
Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ. Нитраты поступают в организм человека также с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязненная питьевая вода вызывает 70 — 80 % всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ, по этой причине заболевает более 2 млрд человек на Земле, из которых 3,5 млн умирает (90 % из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200 мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев.
Нитраты попадают в организм человека также через табак. Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500 мг нитратов На 100 г сухого вещества.
Способы снижения влияния нитратов в растениях на организм человека
1. Количество нитратов снижается при термической обработке овощей
Так как нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав выбрасывать стебли и использовать только листья.
Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, так как при температуре 2 "С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества — нитриты.
Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека, надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, так как они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.
Опасные дли здоровья органические вещества
Среди органических соединений наиболее опасны галогенированныс углеводороды и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
Галогенированные углеводороды. К -этой группе относятся органические соединения, в которых один или несколько атомов углерода замещены хлором, бромом, йодом или фтором, Наиболее распространены хлорированные углеводороды. Многие из них весьма устойчивы, легко поглощаются организмами и усиленно накапливаются в отдельных органах и тканях. К ним относятся поливннилхлорид. или ПВХ; полихлорированные бифенилы, или ПХБ, ДДТ (пестицид), тетрахлорфснол и тет-рахлорэтилен (растворители). В эту же группу входят сильноядовитые вещества - диоксины. Рассмотрим кратко некоторые из названных углеводородов.
Наиболее распространенный полимер — полиэтилен (около 40% производства пластмасс) используется для упаковки товаров, в производстве посуды, крышек для консервирования, при изготовлении игрушек, мебели, строительных материалов. Он долго не разлагается.
Не рекомендуется в изделия из полиэтилена наливать горячую воду, так как при повышенных температурах более активно мигрируют низкомолекулярные соединения и их количество может превысить допустимый уровень, т.е. сделать воду небезопасной для здоровья человека. Нецелесообразно хранить в полиэтилене и хлебобулочные изделия, особенно черный хлеб.
Другой синтетический полимер — полиамид используется для производства текстильных волокон и как компонент твердых пластмасс.
Полистирол (15% производства пластмасс) применяется для изготовления посуды, игрушек, облицовочных плиток, мыльниц, линеек и т. п.
Тефлон — одно из торговых названий политетрафторэтилена. Сковородки с тефлоновым покрытием нельзя перенагревать (образуются ядовитые пары). Нельзя применять сковородки с поцарапанным покрытием, так как частицы тефлона могут попасть с такой посуды в пищу, а кроме того, места с нарушенным тефлоновым покрытием особенно легко перенагреваются.
Вторым по значимости после полиэтилена является поливи-нилхлорид (ПВХ).
Большую опасность для здоровья представляют изделия из ПВХ: половые покрытия, окна, двери, жалюзи, кабели, трубы, скатерти, упаковочный материал, посуда, игрушки, изоляционные материалы, различные канцелярские и школьно-письменные принадлежности, некоторые детали автомобилей, медицинские инструменты и др. Около 40 % пластмассовых изделий выполнены из ПВХ. Ви-нилхлорид относится к профессиональным канцерогенам, он официально признан веществом первой группы опасности, воздействие которого может привести к возникновению раковых опухолей у человека (в частности, опухоли мозга, печени, легких). Винилхлорид является еще и нейротропным ядом, оказывающим пагубное влияние на нервную систему.
При сгорании ПВХ, в частности при пожаре, сначала выделяется угарный газ, потом пары соляной кислоты и, наконец, диоксины. Ядовитая пыль оседает на стенах, потолке и еще долго остается в воздухе. При сжигании 1 кг ПВХ образуется около 50 мкг диоксинов. Этого количества достаточно для развития раковых опухолей у 50 тыс. лабораторных животных. Поэтому во многих странах (в США, Франции, Швейцарии, Бельгии) уже отказались от использования ПВХ-упаковки в пищевой промышленности и торговле, запрещают применение ПВХ-материалов в жилом секторе строительства.
Пластификаторы — вещества из группы фталатов, как правило, диэтилфталат или дибутилфталат. Они «плавают» в ПВХ, не образуя прочных химических связей, поэтому легко выделяются, в частности при облизывании ребенком игрушки, сделанной из этого материала. Предельно допустимая норма фталатов в организме человека — около 45 мкг на 1 кг массы. Ребенок же, грызя зубное колечко из ПВХ, за 3 ч съедает 2219 мкг фталатов на 1 кг массы, т. е. в 50 раз больше нормы.
Фталаты негативно влияют на нервную систему — ребенок становится нервным, раздражительным, иногда даже агрессивным. Воздействуя на дыхательные пути, вещества из группы фталатов вызывают спазмы, могут способствовать возникновению хронического тонзиллита (воспаления миндалин), астмы. Врачи выяснили, что попадание фталатов в организм детей приводит к хроническим заболеваниям, проявляющимся в зрелом возрасте. Фталаты провоцируют серьезные поражения печени и почек, иммунной и репродуктивной систем: уменьшение количества сперматозоидов, бесплодие и выкидыши, рак и даже генетические изменения.
Полихлорированные бифенилы (ПХБ) Только в 60-х годах были открыты сильно выраженные токсические свойства ПХБ и их способность накапливаться в различных органах (почках, селезенке, печени) и в материнском молоке. Нередко этот загрязнитель приводит к смертельному исходу. - Последнее проявилось в виде тяжелых кожных заболеваний, получивших название хлоракне. Эта болезнь сопровождается длительными гнойными процессами, поражением печени, почек, поджелудочной железы, нервной системы. Не исключается возможность мутагенных процессов, а также изменения кожных пигментов у новорожденных детей (темнокожесть).
Диокснны. Вещества этой группы являются продуктом преобразования галогенированиых углеводородов. Этот сильнейший из известных ядов в последнее время привлекает все большее внимание. К настоящему времени установлено канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие диоксина. Кроме этого, диоксин серьезно влияет на способность к деторождению. Яд поступает в организм человека разными путями: через кожу, при дыхании, с пищей. Он относится к сверхтоксичным и наиболее опасным органическим веществам. Время его полураспада составляет 10 20 лет (в человеческом организме несколько меньше), Диоксин накапливается в основном в жировых тканях и наиболее интенсивно поражает кожные покровы, печень, некоторые ткани. Кроме того. Он вызывает заболевание типа «хлоракне».
Фенол и его производные. Эти вещества также входят в группу широко распространенных сильноядовитых. Вдыхание паров фенола обычно ведет к раздражению слизистых оболочек, контакт с кожей вызывает ожоги. Отравление фенолом нередко заканчивается поражением печени, почек, изменением крови. Оказывает отрицательное действие на наследственность. Есть сведения о его канцерогенных и тератогенных свойствах.
3. 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
1. РАДИАЦИОННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
Одним из мощных факторов, разрушающих здоровье человека, является повышенное радиоактивное излучение.
Человек привык жить в условиях естественного фонового радиоактивного облучения. Однако повышенное облучение приводит к снижению иммунитета, раковым заболеваниям, лучевой болезни. Еще сильнее влияет на здоровье употребление пищи, зараженной радиоактивными веществами.
приведем некоторые данные об уровне радиоактивного облучения в современных условиях:
просмотр (1,5 ч) одного хоккейного матча по телевизору — 1 мкбэр;
фоновое излучение за год (Ф = 15 мкР/ч) — 130 мбэр;
фоновое излучение за 70 лет жизни — 9,2 бэр;
допустимое облучение населения за год — 500 мбэр;
флюорография — 0,05 бэр;
нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни — 100 бэр;
тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных) — 450 бэр.
Ежегодная доза радиоактивного облучения населения превышает дозу его фонового облучения в 5 раз.
Радон
Инертный радиоактивный газ радон образуется при распаде урана-238, тория-232 и радия-226, содержащихся в почвах и многих минералах. Земля, на которой стоят дома, строительные материалы, из которых они сделаны, могут выступать мощными источниками радона. Просачиваясь через фундамент и пол из грунта или высвобождаясь из материалов, использованных при строительстве, он накапливается в помещениях, особенно на первых этажах, в результате чего зачастую возникают довольно высокие уровни радиации. В Швеции и Финляндии были обнаружены строения, внутри которых концентрация радона в 5000 раз превышала его содержание в наружном воздухе. Опасен не только радон, но и его дочерние продукты — естественные радиоактивные аэрозоли. При дыхании они попадают в легкие, прикрепляются к тканям; происходит внутреннее облучение человека а-частицами. Медицинские последствия этого выражаются в росте числа онкологических заболеваний. По данным научного Комитета ООН по воздействию атомной радиации, около 20 % всех заболеваний раком легких может быть обусловлено воздействием радона и продуктов его распада.