Лекція 14. Антропогенне забруднення

14.1 Характер забруднень та його джерела

14.2 Види забруднювачів

14.3 Тип походження забруднення.

14.1 Характер забруднень забруднень та його джерела

Основними джерелами антропогенного забруднення середовища є:

▪ виробники енергії (ТЕС, АЕС, ГРЕС, сотні тисяч котельних),

▪ усі промислові об'єкти (в першу чергу металургійні, хімічні, нафтопереробні, цементні, целюлозно-паперові),

▪ екстенсивне, перехімізоване сільськогосподарське виробництво,

▪ військова промисловість і військові об'єкти,

▪ автотранспорт та інші види транспорту (морський, річковий, залізничний, повітряний), гірниче виробни­цтво.

Вони забруднюють довкілля сотнями токсичних речовин, шкідливими фізичними полями, шумами, вібраціями, теплом.

Першоджерелом і першопричиною бурхливого розвитку глобальної екологічної кризи є, як вважають міжнародні експерти, демографічний вибух, дуже швидке зростання населення нашої планети, що неодмінно супроводжується:

▪ збільшенням темпів і обсягів знищення природних ресурсів,

▪ нагромадженням величезної кількості відходів виробництва й побуту,

▪ забрудненням довкілля – глобальними кліматичними змінами, хворобами, голодом, вимиранням.

Нагадаємо, що майже до XIII ст. людина не завдавала приро­ді надто великої шкоди. Люди використовували для своїх потреб натуральну сировину (деревину, льон, бавовну, шкіру, різні жири та природні барвники, глину тощо). Відходи, що при цьому утво­рювалися, залучалися силами природи в кругообіг речовин, від­бувалося їх природне самоочищення (окисні та відновні реакції, розклад речовин, активна діяльність мікроорганізмів, розчинення, розсіювання, засвоєння елементів рослинами). Але з розвитком хімії, металургії, енергетики й машинобудування, з появою сотень нових синтетичних та мінеральних речовин і величезним їх нако­пиченням стан справ докорінно змінився. Наприклад, відходи від синтетичних пральних порошків, нафтопродуктів, важкі метали, нітрати, радіонукліди, пестициди та інші шкідливі речовини не засвоюються мікроорганізмами, не розкладаються, а накопичуються тисячами тонн у ґрунтах, водоймах і підземних водах. Протягом 80 років з початку нашого сторіччя й з надр Землі було видобуто корисних копалин (мінеральної сировини) більше, ніж за всю історію людства, починаючи з палеоліту, причому значну частину сировини одержано за 25 останніх років.

Тепер лише в результаті спалювання паливних ресурсів в атмосферу планети щорічно викидається понад 22 млрд. т двоокису вуглецю, понад 150 млн. т сірчаного газу, щорічно світова промисловість скидає в річки понад 160 км³ шкідливих стоків, щорічно в ґрунти людством вноситься 500 млн. т мінеральних добрив і близько 4 млн. т пестицидів, більша частина яких осідає в ґрунтах та виноситься поверхневими водами в річки, озера, моря та океани, в дуже значних кількостях накопичується в штучних водосховищах, які живлять водою промислові центри.

За останні 45 років використання мінеральних добрив зросло в 43 рази, а отрутохімікатів – у десять разів. Хоча за рахунок цього вдалося тимчасово підвищити врожайність зернових та деяких інших культур вдвічі, картоплі й буряків на 15-20 %, однак багаторазово зросло й забруднення грунтів, ґрунтових вод і вирощуваних продуктів. Тому в районах підвищеної хімізації сільського господарства захворюваність дітей у 3-3,5 рази вища, ніж у районах з мінімальною хімізацією.

Нині в Україні виявлено багато сотень районів, ділянок і об'єктів, де у воді, повітрі й ґрунтах внаслідок аварій, випробувань, витікання значно перевищені ГДК різних нафтопродуктів – теж дуже шкідливих речовин. Це райони аеродромів і їх нафтобаз (цивільних і військових), території всіх інших нафтобаз, нафтосховищ, нафтопереробних заводів, нафтових свердловин, автостоянок, автозаправок, окремі ділянки нафтопроводів. Деякі райони, де екологічна ситуація через забруднення нафтопродуктами стала критичною, вже відомі всій Україні та за її межами (Лисичанський, Херсонський та інші нафтопереробні комбінати, території вій­ськових аеродромів поблизу Білої Церкви та Узина, райони Бо­рислава, Долини в Прикарпатті та Шебелинки на Полтавщині). В цих місцях нафтою пропахло не лише повітря, вона накопичується в колодязях, рівчаках, ярах, підземних водах, льохах, вона не тільки отруює, а вже стала вибухонебезпечною.

Слід пам'ятати: у разі надходження до водойм нафтопродукти утворюють на поверхні дуже тонку стійку плівку (тобто розпливаються на великих площах), що утруднює процеси обміну, кругообігу речовин у екосистемах. Частково нафтопродукти розчиняються (дуже мало), а частково у вигляді в'язких емульсій осідають на дно, також його забруднюючи. Якщо концентрація нафтопродуктів у водоймі становить 0,05-0,1 мг/л, уся молодь і ікра риб гинуть, а якщо 0,1-1,0 мг/л – гине й стійкіший планктон – найпростіші організми (їжа риб). Загибель планктону є однією з причин катастрофічного зменшення кількості риби в Світовому океані, де за останні десятиріччя зросло забруднення нафтопро­дуктами через численні аварії танкерів і супертанкерів (їх ємність – від 100 до 300-500 тис. т нафти), аварії й розливи на нафтопромислах у Північному морі, Мексиканській, Перській за­токах і багатьох інших районах шельфу, де ведеться нафтовидобування. При концентрації 0,05-0,10 мг/л риба починає пахнути гасом, а 10 мг/л – гине.

Пари нафти та її продуктів, концентрація яких становить 10 мг/м³ і більше, викликають у людини захворювання органів дихання й центральної нервової системи, підвищену стомлюваність.

Під час згорання 1 кг етильованого бензину в атмосферу викидається близько 1 г свинцю (його ГДК У повітрі має не пере­вищувати 0,0007 мк/м³). Ця кількість може отруїти на рівні ГДК близько 1400 тис м³ повітря. Кожен автомобіль за рік збіднює атмосферу на 4350 кг кисню і насичує її 3250 кг вуглекислого газу (а всього нині в світі налічується близько 500 млн. автомобілів), 530 оксиду вуглецю, 93 вуглеводнів, 27 оксидів азоту та близько 1 кг свинцю.

До основних антропогенних забруднювачів довкілля, крім шкідливих речовин, що викидаються промисловими підприємствами, пестицидів і мінеральних добрив, що застосовуються в сільському господарстві, забруднень від усіх видів транспорту, належать також різні шуми від виробництв, транспорту, іонізуюче випромінювання, вібрації, світло-теплові впливи, які детальніше буде розглянуто далі.

Найпоширенішими шкідливими газовими забруднювачами є сірчаний і сірчистий ангідриди, окиси азоту, бензпарен, аміак, сполуки хлору, фтору, сірководень, вуглеводні, окиси вуглецю. Серед твердих часток промислових димів найпоширеніші – частки вугілля, золи, сульфатів та сульфідів металів (заліза, свинцю, міді, цинку тощо), кремнезему, хлоридів, сполук кальцію, натрію, фосфору. У димах містяться також пари основних кислот, ртуті, феноли.