Самоочищение водоемов от углеводородного загрязнения

Замечательной особенностью водных экосистем является их способность к самоочищению и установлению биологического равновесия. Оно происходит в результате совокупного действия физических, химических и биологических факторов. Самоочищение водоемов от углеводородного загрязнения сложный многостадийный процесс. В течение первых 2-3 суток 25-30% всего объема нефти, разлитой в водоеме, испаряется. Это в основном легкие фракции нефти. Растворение вводно-растворимых фракций нефти происходит в течение 5-15 суток. Тяжелые фракции нефти образуют эмульсии с содержанием воды от30-80%, увеличивая общую массу загрязнения в 1.5 раза.

Под действием растворенных в воде кислорода, нитратов и сульфатов происходит медленное химическое окисление углеводородов нефти, катализируемое ультрафиолетовым излучением. При этом, как правило, образуются очень токсичные соединения.

Полное разрушение нефти с образованием воды и углекислого газа происходит под действием микроорганизмов – нефтеокисляющих бактерий. Возможность водоема к самоочищению путем биохимического окисления зависит от многих факторов – температуры воды, содержания растворенного кислорода, наличия биогенных элементов и др.

Самостоятельная работа № 10

Источники и масштабы загрязнения литосферы.

Оценка загрязнения земель и грунта.

Под литосферой понимают земельные ресурсы, твердую оболочку земли (глубиной около 200 км), под которой находятся мантия и ядро.

Деградация почвы — это постепенное ухудшение ее свойств, которое сопровождается уменьшением содержания гумуса и снижением плодородия. Как известно, почва один из важней­ших компонентов окружающей природной среды, непосредственно связанный с приповерхностной частью литосферы. Ее образно называют «мостом между живой и неживой природой». Почва обеспечивает существование биосферы, является ее ос­новой, она — биологический адсорбент и нейтрализатор загрязнений.

Загрязнение почвы связано с применением в сельском и лесном хозяйствах пестицидов, избыточным внесением вредных веществ ирригационными водами, накоплением отходов промышленности, полеводства и животноводства, а также выпадением атмосферных загрязнений в глобальном и локальном масштабе. Все почвенные загрязнители могут включаться в пищевые цепи и в конечном итоге с продуктами питания в кишечно-желудочный тракт либо попадать в воду и через нее в человека.

Основными источниками антропогенного загрязнения почвы являются:

- твердые и жидкие отходы добывающей, перерабатывающей и химической промышленности, теплоэнергетики и транспорта;

- сельскохозяйственные отходы, применяемые в агротехнике ядохимикаты;

- атмосферные выпадения токсичных веществ;

- аварийные выбросы и сбросы загрязняющих веществ.

Поверхность земли испытывает самую значительную по массе и очень опасную антропогенную нагрузку - отходы. Если в атмосферу выбрасывается менее 1 млрд. т. вредных веществ (без СО₂), а в гидросферу – около 15 млрд. т. загрязнителей, то на землю попадает ежегодно примерно 85 – 90 млрд. т. антропогенных отходов. По некоторым оценкам, их общий объем к концу 1990-х годов превысил 1500км³. Каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует 10 т. отходов на стадии производства и приблизительно 100т. при получении сырья. На каждого жителя Земли приходится в среднем за год 0.12т. отходов потребления, 1.2т. всех продуктов производства, т.е. «отложенных» отходов и около 14т. отходов переработки сырья.

Масса отходов непосредственно связана с объемами потребления сырья и производства продукции. Поэтому главными поставщиками отходов и загрязнителей земли являются развитые промышленные страны. Но это не означает, что все отходы образуются и накапливаются именно на их территориях.

Существуют различные оценки опасности отходов, загрязняющих землю. По разным критериям опасности только химического и бактериологического загрязнения почвы и грунтов ежегодно в мире образуется от 1 до 1.5 млрд. т. вредных производственных и 400 – 450 млн. т. вредных твердых бытовых отходов. Наиболее опасны те токсичные терраполлютанты, которые и геохимически, и биохимически достаточно подвижны и могут попасть в питьевую воду или в растения, служащие пищей для человека и сельскохозяйственных животных. Это в первую очередь соединения тяжелых металлов, некоторые производные нефтепродуктов – полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и соединения типа диоксинов, а также разнообразные синтетические яды – биоциды. Кроме них, в связи с определенной вероятностью технических аварий, террористических актов и вооруженных конфликтов, чрезвычайно высокую опасность представляют боевые отравляющие вещества (ОВ) и радионуклиды.

Самостоятельная работа № 11

Задачи инженерной экологии

Инженерная экология — изучение и разработка инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям производства в строительстве, добывающей и перерабатывающей промышленности, в энергетике, на транспорте. Это контроль и регламентация материально-энергетических потоков производства и техногенных эмиссий (т.е. испускания, выброса побочных продуктов) от различных инженерных объектов; экологическая безопасность технологических процессов, сооружений, машин и изделий; оптимизация отраслевой структуры промышленных комплексов и размещения мощностей строительства и эксплуатации гражданских и хозяйственных объектов. Инженерной экологии приходится также иметь дело с влиянием экологических факторов и различных живых организмов на инженерные объекты.

Важнейшие общие задачи инженерной экологии в ее широком понимании сводятся к следующим.

1. Раскрытие места и роли человека, цивилизации, техносферы в существовании экосферы планеты Земля с позиций экологических законов. Нахождение и уточнение естественнонаучных критериев, определяющих экологическую совместимость человека и биосферы и количественные пределы развития техносферы.

2. Экологизация сознания людей: формирование новой идеологии и методологии гуманистического экоцентризма, направленной на переход к экологически ориентированной постиндустриальной цивилизации, на экологизацию экономики, производства, политики, образования.

3. Всеобъемлющая диагностика состояния природы планеты и ее ресурсов; определение порога выносливости живой природы планеты - биосферы по отношению к антропогенной нагрузке, т.е. к тем помехам и утратам - изъятию биологических ресурсов, загрязнению среды, изменениям климата, которые наносятся человеческой деятельностью, и выяснение степени обратимости этих изменений.

4. Разработка прогнозов изменений биосферы и состояния окружающей человека среды при разных сценариях экономического и социального развития человечества. Выработка критериев оптимизации - выбора наиболее согласованного с экологическим императивом и экологически ориентированного социально-экономического развития общества.

5. Формирование такой стратегии поведения человеческого общества, такой экономики и таких технологий, которые приведут масштабы и характер хозяйственной деятельности в соответствие с экологической выносливостью природы и остановят глобальный экологический кризис.

6. Оптимизация экономических, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития общества и государства.