5.3. Антропогенне забруднення біосфери

Основними джерелами антропогенного забруднення навколишнього природного середовища є промисловість, сільське та комунальне господарство. Серед забруднювальних промислових об'єктів найбільший внесок роблять підприємства енергетичної галузі (ТЕС, ГРЕС, АЕС, котельні), промислові об'єкти металургійної, нафтопереробної, хімічної та целюлозно-паперової промисловості, а також цементні та інші заводи будівельної індустрії. Великими забрудниками довкілля є військово-промисловий комплекс, гірничозбагачувальна промисловість та автомобільний, повітряний, морський, річковий і залізничний види транспорту.

Антропогенні забруднення за типом походження поділяють на механічні, хімічні, фізичні й біологічні.

Механічі забруднення – це різні предмети у воді й ґрунті, а також тверді частинки різної величини.

Хімічні забруднення – це різноманітні чужі природні штучні хімічні речовини (рідкі, тверді та газоподібні), які утворилися в наслідок хімічної реакції в хімічній, металургійній чи інших галузях господарства.

Біологічні (мікробіологічні) забруднення – різні організми, що з’явилися завдяки життєдіяльності людства (бактеріологічна зброя, нові віруси), а також катастрофічне розмноження рослин чи тварин, переселених з одного середовища в інше людиною.

Фізичні забруднення – це зміни теплових, електричних, радіаційних та світлових полів у природному середовищі, а також шуми, вібрації і гравітаційні сили, спричинені людською діяльністю.

Згідно іншої класифікації техногенні забруднення поділяють на дві основні групи: матеріальні та енергетичні. До матеріальних належать викиди в атмосферу (газоподібні, рідкі, тверді і мішані), стічні води (умовно чисті й брудні) та тверді відходи (не токсичні і токсичні). До енергетичних віднесені теплові викиди, шум, вібрація, ультразвук, електромагнітні поля, світлове, лазерне, інфракрасне, ультрафіолетове, іонізуюче та електронне випромінювання.

5.3.1. Характеристика хімічних забруднювачів

Оксид вуглецю (СО) або чадний газ – немає кольору та запаху й є одним з найпоширеніших забруднювачів повітря. При концентрації в повітрі більше 1% він негативно впливає на рослини, тварин і людину, понад 4% – спричиняє смерть. Токсичність чадного газу полягає в тому, що потрапляючи в кров, він позбавляє еритроцити (червоні кров’яні тільця) здатності транспортувати кисень, настає кисневе голодування, задуха, запаморочення й навіть і серцево-судинної систем, а також сприяє розвитку атеросклерозу.

Оксиди азоту (N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅) – для людини значно небезпечні, ніж оксид вуглецю. У повітря викидаються переважно підприємствами, що виробляють азотну кислоту, целулоїд, анілінові фарби та віскозний шовк. З’єднуючись з водою в дихальних шляхах, вони утворюють азотну та азотисту кислоти, що спричиняє сильні подразнення слизових оболонок і тяжкі захворювання. Вони поглинаються листям рослин, які втрачають після цього кормові якості та хворіють.

Токсичні вуглеводні (парафіни, нафтени, ароматичні, бензпірен і ін.). Надзвичайно шкідливими є ненасичені (олефінові) вуглеводні, які складають 35% загальної кількості вуглеводневих викидів. Вуглеводневі сполуки спричиняють утворення смогу – фотохімічного туману у великих містах.

Сірчаний ангідрид (SO₃) Сірчаний ангідрид присутній в районах хімічної, нафтохімічної та металургійної промисловості, ТЕС, котелень, коксохімічних і цементних заводів. Сірчаний ангідрид дуже шкідливий і для рослин, оскільки легко ними засвоюється та порушує їх життєдіяльність.

Сірчистий ангідрид (SO₂) При високих концентраціях швидко зникає хлорофіл в рослинах, клітини розриваються і спостерігається некроз тканин, які набувають коричневого кольору. При інтенсивнішій дії сірчаного газу може спостерігатися майже повний некроз молодих голок хвойних дерев і їх повне опадіння. Диоксид сірки і інші її сполуки подразнюють слизову оболонку очей і дихальні шляхи. Тривала дія малих концентрацій цього газу призводить до виникнення хронічного гастриту, гепатопатії, бронхіту, ларингиту і інших хвороб.

Сірководень (H₂S) і сірковуглець (CS₂) Характерною ознакою цих забруднювачів є різкий, неприємний, подразливий запах і висока токсичність (вони в 100 разів токсичніші за сірчаний газ). В атмосфері сірководень повільно окислюється до сірчаного ангідриду.

Сірководень утворюється в природі в результаті діяльності вулканів та сульфатредукуючих бактерій. Дія останніх спостерігається в місцях з недостатнім киснем – донні виклади річок, боліт, озер і морів, в портах і районах стоку забруднених вод з суші, в каналізаційних мережах міст. Якщо цей сірководень утворює чорні сульфідні сполуки, то він не шкідливий. Вільний сірководень дуже небезпечний. Він має різкий запах тухлих яєць, добре розчиняється у воді. У значних кількостях він призводить до запалення трахеї, бронхів, легенів і навіть до смерті. Внаслідок тривалої дії незначних концентрацій сірководню виникають подразнення шкіри, сип, фурункули. Одне-два вдихання газу високих концентрацій викликає параліч органів дихання та смерть.

Сполуки хлору В атмосфері ці сполуки знаходяться у вигляді молекулярного хлору та хлориду водню; 84% сумарної кількості сполук хлору і атмосфері сконцентровано в районах, де сильно розвинена промисловість. Вільний хлор і його сполуки діють на нюх, світлову чутливість очей, порушують ритм дихання.

Сполуки фтору В повітрі вони містяться у вигляді газоподібних HF або пилуватих часток флюориту. Надлишки фтору (накопичуються в рослинах, а через рослинний корм – у тваринах) призводять до швидкого псування зубів, кісток, зниження діяльності молочних залоз, некрозу нирок, пошкодження кишок. Сполуки фтору викликають різке подразнення шкіри і слизових оболонок. При їх тривалій дії можливе виникнення носових кровотеч, нежиті, кашлю, пневмоскмеротичних змін в легенях.

Важкі метали:

Свинець може міститься в ґрунтах, воді і в повітрі. Сполуки свинцю, які дуже шкодять здоров’ю людини, знаходяться також у свинцевих фарбах, свинцевих покриттях водогінних труб, різних прокладках, ізоляціях електрокабелів тощо. Наявність незначної кількості свинцю призводить до тяжких захворювань, зниження інтелектуального розвитку, перезбудження, розвитку агресивності, неуважності, глухоти, безпліддя, затримки росту, порушень вестибулярного апарату тощо. З м’яких тканин свинець поступово виводиться, а з кісток скелета – дуже повільно (десятки років). Органічні сполуки свинцю надходять у організм людини через шкіру, слизові оболонки, з водою та їжею, а неорганічні – через дихальні шляхи.

Кадмій є досить отруйною речовиною, незначні концентрації якої призводять до серйозних захворювань нервової системи, кісткових тканин, а тривала дія навіть до смерті. Виявлено, що в природне середовище кадмій надходить переважно в результаті антропогенної діяльності. Потрапляючи в ріки, кадмій далі виноситься в море, де накопичувається в морських рослинах, планктоні, кістках риб.

Ртуть Особливо токсичними є органічні сполуки ртуті: метілртуть, етилртуть тощо. Потрапляючи в організм, вона циркулює з кров’ю і, з’єднуючись білками, частково відкладається в печінці, селезінці та тканинах мозку. Ртуть, що потрапила в організм внаслідок разового отруєння, виводиться сечогінними засобами дуже повільно – протягом трьох-чотирьох місяців.

Дуже небезпечними для здоров’я людини є радіонукліди. Постійна дія радіоактивних речовин навіть в малих дозах порушує нервову діяльність, функції полових залоз, шлунково-кишечного тракту, органів дихання, викликає розлад в роботі надпочечників, гіпофізу і щитовидної залоз, змінює формені елементи крові і діяльності серцево-судинної системи, а в деяких випадках виникає і канцерогенний ефект.