4.Экологически опасные факторы

Экологически опасные вещества — это вещества, которые способствуют или приводят к качественным и количественным нарушениям в экосистемах (от любого сообщества живых существ и среды их обитания, вплоть до биосферы в целом), к тем изменениям, которые оказывают влияние на жизнеспособность и адаптацию популяций, размножение, рост, поведение и выживание отдельных особей.

Человеческое общество с самого своего появления стремилось максимально улучшить условия среды обитания. Земледелие, охота, добыча полезных ископаемых, создание и освоение источников энергии, промышленное производство оказывали и оказывают сильнейшее влияние на окружающую среду. И среда обитания, созданная человеком для своего удобства, нередко становится опасной и вредной для природной среды, а в конечном итоге, и для человека.

К экологически вредным веществам (ЭВВ) относятся неочищенные сточные воды, различные отбросы, вредные выбросы в окружающую среду промышленными предприятиями, выхлопные газы, радиоактивные вещества, биологические опасные вещества. Все эти вещества, попадая в экосистему, не пропадают бесследно, а, действуя длительное время, наносят вред здоровью человека, животных, вред растениям, накапливаясь в живых организмах.

Некоторые ЭВВ могут передаваться по трофическим цепям: вредные вещества растения  животные  человек (в этой цепочке может отсутствовать звено “животные”),

а пестициды по цепочке: пестицид  почва  вода рыба  птица  человек или рыба человек.

С практической точки зрения все ЭВВ целесообразно разделить на химические (зависящие от химического состава), физические (электромагнитные, радиоактивные, вибрационные, шумовые и др.), биологические (источником служат живые организмы: бактерии и др.), механические (твердые отходы, мусор) и комплексные, характеризующиеся многосторонним действием. Такая классификация достаточно условна, так как на практике чаще всего приходится иметь дело с комплексными воздействиями ЭВВ.

Химическая экология. Это комплексная дисциплина, исследующая всю совокупность химических связей в живой природе и их химическое взаимодействие, связанные с жизнью человека. Природные экосистемы используют сравнительно небольшое количество химических элементов, вовлекая их в биологические циклы. В основном это те элементы, из которых состоит “живое вещество”. Человек же использует природу весьма неэффективно с образованием большого количества отходов, включая при этом в сферу своей деятельности практически всю таблицу Менделеева, а также искусственные соединения, которые частично или вообще не перерабатываются природой. В результате происходит обогащение биосферы несвойственными ей соединениями.

Важнейшим вопросом химической экологии является антропогенное загрязнение химическими веществами окружающей среды.

веществ.

Человек способствует усилению и вовлечению в хозяйственную деятельность различные химические соединения, а это увеличивает количество этих соединений в атмосфере, почве, воде и концентрация этих химических соединений может превышать допустимые нормы: предельно-допустимые концентрации (ПДК) в десятки и сотни раз.

Антропогенное загрязнение атмосферы. Жизнь на Земле всегда сопровождалась природным загрязнением атмосферы, которое связано с различными испарениями, вулканизмом, дегазацией глубинных расплавов (магм) и растворов.

Антропогенное загрязнение атмосферы обусловлено сжиганием всех видов природного топлива, деятельностью металлургических, химических предприятий.

Основными антропогенными загрязнителями атмосферы являются углекислый и угарный газы, различные углеводороды, окись серы, окись азота, тяжелые металлы (свинец, цинк, медь, хром, ртуть и др.), различные аэрозоли, фотохимические окислители, озон, метан (от сельскохозяйственной деятельности) и др.

Антропогенное загрязнение почвы. Почва — природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва — это образование, которое обеспечивает население всего мира продуктами питания.

Рост народонаселения в ХX в. потребовал увеличения производства продуктов питания, что вызвало сдвиги в сельском хозяйстве: произошла “зеленая революция”. Все объясняется тем, что достигнут предел биологической продуктивности почвы и дальнейшее повышение урожайности возможно применением большого количества минеральных удобрений. Сейчас в почвах мира хранится примерно 50 млн т минеральных удобрений и порядка 3 млн. т различных ядохимикатов, которые смываются поверхностными водами, разносятся ветром и в результате создают геохимические аномалии.

Растениям необходимы азот, фосфор, калий, кальций и множество различных микроэлементов. Так, в почвах мира содержится 150 млн т азота, который необходим растениям. Но часто его вносится такое количество, которое растениям не требуется, что ведет к появлению большого количества окислов азота, вовлекаемых в круговорот. В результате наблюдаются такие экологические нарушения, как накопление нитратов в пищевых продуктах, кормах для животных, разрушение трофических цепей и т. д.

Нитраты — соли азотной кислоты, а нитриты — соли азотистой кислоты. Нитриты легко окисляются в соответствующие нитраты. Концентрация нитритов в окружающей среде довольно низка, а нитратов — высока. Среди нитратов наиболее известны нитраты аммония, натрия, калия, кальция, обычно называемые селитрами. Все селитры широко используются в качестве удобрений.

В результате в природе образуются канцерогенные нитрозоосоединения, которые приводят к онкологическим заболеваниям, мутагенным явлениям.