2. Загрязнение окружающей среды

Экологическая химия, как и любая другая отрасль научных знаний, имеет свой словарь терминов, понятий и определений. Рассмотрим наиболее важные из них и те, которые использова­ны в данной книге.

(Слайд 8)

Одним из наиболее часто употребляемых понятий является «загрязнение». Чаще всего под термином «загрязнение» понимают многочисленные и разнообразные воздействия, которые так или иначе разрушают естественную среду. Загрязнение означает влияние всех токсичных веществ, которые человек выбрасывает в экосферу. Экосфера — это совокупность свойств планеты Зем­ля, которые создают условия для развития жизни на Земле. За­грязнением могут быть и малоопасные, безвредные для живых существ соединения, воздействующие на окружающую среду лишь в большой концентрации, например углекислый газ, со­держание которого в атмосфере увеличивается в результате сжи­гания топлива.

Н. Ф. Реймерс определяет «загрязнение» окружающей среды как «привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, ин­формационных или биологических факторов, или превышение естественного среднего уровня содержания данных факторов среде, приводящее к негативным последствиям».

(Слайд 9)

«Загрязне­ние» можно определить и как поступление любых веществ или материалов в неположенное место. Будучи полезными в одном месте, они вызывают загрязнение, когда выбрасываются или по­ступают туда, где никому не нужны и могут нанести ущерб окру­жающей среде или здоровью человека. Иначе говоря, «загрязне­ние» — это все то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, как естественно для природы, т. е. все то, что выводит природу из состояния равновесия.

Ф. Рамад в книге «Основы прикладной экологии» (1981) при­водит определение из доклада официальной комиссии Белого дома (США): «Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является ре­зультатом человеческой деятельности, прямо или косвенно ме­няет распределение приходящей энергии, уровни радиации, фи­зико-химические свойства окружающей среды и условия су­ществования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственные ресурсы, через воду или другие биологические продукты (вещества). Они также могут воздействовать на человека, ухудшая физические свой­ства предметов, находящихся в его собственности, условия от­дыха на природе и обезображивая ее саму».

(Слайд 10)

Трудно дать простое определение загрязнению, так как оно включает много факторов, связанных с самыми разными источ­никами. Можно принять такое определение загрязнения. Под загрязнением окружающей среды понимается поступление в при­родную среду любых твердых, газообразных или жидких веществ, микроорганизмов или энергии (тепловой, электромагнитной, ради­ационной, звуковой) в количествах, вызывающих изменение соста­ва и свойств компонентов природы, оказывающих вредное воздей­ствие на человека, флору и фауну (Скурлатов Ю. И., Дука Г. Г., МизитиА., 1994).

(Слайд 11)

Загрязнение окружающей среды может возникать вследствие естественных причин: землетрясений, вулканической деятельно­сти, лесных пожаров, биологического самозагрязнения водоемов (их «цветения»), постоянно идущей эрозии, а также эрозии, вы­званной бурями и наводнениями. Ярким примером природного краткосрочного изменения состава окружающей среды является деятельность вулканов, когда в атмосферу поступают тысячи тонн различных веществ. Типичные вулканические газы содер­жат (об.%): водяного пара - 79%, СО₂ - 12%, SO₂- 7%, N₂ -1% и в сумме (СО + H₂ S + HC1 + СН₄ + Аг) — 1%.

Обычно под загрязнением имеют в виду антропогенные за­грязнения, т. е. загрязнения окружающей среды в результате хо­зяйственной деятельности человека. О масштабах антропогенного воздействия на биосферу можно судить по данным, представленным в табл. 1.

(Слайд 12)

Таблица 1.

Масштабы антропогенного воздействия на биосферу (по Ю. И. Скурлатову, Г. Г. Дуке, А. Мизити, 1994)

Извлечение из биосферы в год	Поступление в биосферу в год
Ископаемые – 100 млрд т	Химические вещества – 100 тыс.наименований
Металлы – 800 млн т	Синтетические материалы – 600 млн т
	Минеральные удобрения – 500 млн т
	Пестициды – 5 млн т
	Железо – 50 млн т
	Жидкий сток – 500 млрд м3
	Твердый сток – 17,4 млрд т
	СО2 – 20 млрд т
	SO2 – 150 млн т

(Слайд 13,14)

Виды загрязнений многообразны и связаны с деятельностью человека, например:

• выбросы вредных веществ в атмосферу (твердых частиц пыли, дыма, золы, сажи; газообразных веществ — сернистого газа SO₂, оксидов азота NО_х, углекислого газа СО₂, угарного газа СО, углеводородов С_хH_у, и др.);

• попадание в природные воды сточных вод больших живот­новодческих комплексов, промышленных и бытовых сточных вод, содержащих различные неорганические и органические ве­щества и микроорганизмы;

• загрязнение водной среды и почвы нефтепродуктами, ми­неральными солями, тяжелыми металлами (Hg, Cd, Pb, Cu, Zn и др.), СПАВ (синтетическими поверхностно-активными ве­ществами, например моющими средствами);

• широкое применение пестицидов — химических средств защиты сельскохозяйственных растений от вредителей, болез­ней и сорняков (хлорпроизводных углеводородов, фосфорорганических и других веществ);

• засорение ландшафтов мусором и твердыми отходами про­изводства и потребления (остатками исходного сырья, побочны­ми продуктами, металлоломом, резиной, пластмассой, стеклом, тарой, бумагой и т. п.);

• повышение уровня ионизирующей радиации, источником которой являются радиоактивные вещества (например, U-235, Th-232, Sr-90, Cs-137 и др.), в результате самопроизвольного превращения которых могут возникать α- и β-частицы, нейтро­ны, γ-лучи, оказывающие сильное воздействие на человека, вы­зывая генетические изменения;

• накопление тепла в атмосфере и гидросфере, ведущее к из­менению климата и другим последствиям;

• усиление звуковых и электромагнитных воздействий, су­щественно влияющих на жизнедеятельность человека и животных.

(Слайд 15)

Из существующих вариантов классификации загрязнения окру­жающей среды —

• по природе загрязнителей (физическое, химическое, био­логическое и т. п.);

• по состоянию загрязняющего вещества (газ, жидкость, твердые отходы и т.д.);

• по стойкости загрязнения в естественной среде (разрушае­мое и неразлагаемое);

• по виду или качеству природной среды, где распространя­ется загрязнение (атмосфера, гидросфера, литосфера и т. п.);

• по медицинским показаниям, способу поражения челове­ческого организма (через пищу, при кожных контактах, при ды­хании и т. д.) —

ни один не является полным, поскольку в реальных условиях живые организмы подвергаются воздействию не одного, а не­скольких загрязнителей, и воздействия одного и того же ве­щества могут быть качественно различными, и проникать оно в организм может не одним, а несколькими способами. Напри­мер, ртуть, оказавшись в почве, затем попадает в атмосферу, в воду и далее — в растения и животные, т. е. вместе с растительной и животной пищей ртуть проникает в желудок человека, а при дыхании — в легкие.

(Слайд 16)

Рассмотрим подробнее одну из часто используемых класси­фикаций, в которой виды загрязнений распределяют по характе­ру их влияния на экосистемы:

1. изменение химического состава окружающей среды за счет поступления чуждых естественным экосистемам веществ (отхо­дов различных производств, инсектицидов, бытовых стоков и др.) — химическое загрязнение;

2. изменение физических характеристик окружающей среды (теплового баланса, уровня освещенности, шума, радиационно­го фона, интенсивности электромагнитного излучения и др.) — физическое загрязнение;

3. изменение биологического разнообразия, состава и функцио­нирования популяций живых организмов (результат нерегули­руемого отлова, отстрела животных, браконьерства, истребле­ния отдельных видов организмов); развитие болезнетворных бактерий и вирусов, гельминтов, простейших, нарушение био­ценозов из-за неумелого внедрения новых видов организмов — биологическое загрязнение;

4. изменение природных ландшафтов и экосистем в процессе природопользования, вызывающее отрицательные экологические последствия и приносящее эстетический вред (грубая урба­низация, осушение болот, вырубка лесов, распашка степей, эро­зия почв, мелиоративные работы, создание искусственных водо­емов и др.).

(Слайд 17)