
- •Оглавление
- •Лекция 1 экология как наука предмет и задачи экологии
- •Основные разделы экологии.
- •Концепция устойчивого развития общества.
- •Лекция 2 уровни организации жизни. Уровни организации жизни:
- •Фундаментальные свойства живых существ
- •Экологические сукцессии
- •Основные типы экосистем
- •1. Пустыня
- •2. Травянистые экосистемы.
- •3. Лесные экосистемы
- •Лекция 3 Биосфера. Основные составляющие биосферы.
- •3. Биосфера есть планетное явление космического характера.
- •1. Атмосфера
- •2. Гидросфера
- •3. Литосфера
- •Эволюция биосферы
- •Лекция 4 пищевые сети. Экологические пирамиды. Поток энергии в экосистеме. Правило 10%.
- •Поток энергии в экосистеме
- •Лекция 5 биохимические круговороты веществ в природе
- •Лекция 6 экологические факторы среды
- •Экологическое значение основных абиотических факторов
- •1. Эдафические факторы.
- •2. Климатические факторы
- •1. Ксерофиты (растения засушливых местообитаний с высокой выносливостью), распространены в пустынях, степях, жестколистных вечнозеленых лесах. По принципу адаптации подразделяются на:
- •2. Мезофиты (средней выносливостью – лиственные древесные породы, многие лесные и луговые травянистые растения).
- •3. Топографические факторы
- •Основные законы действия абиотических факторов на живые системы
- •Закон оптимума.
- •2. Закон минимума
- •3. Закон толерантности.
- •6. Закон относительной независимости адаптации – высокая адаптированность к одному из экофакторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям среды.
- •7. Правило экологической индивидуальности видов – каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям адаптации: двух идентичных видов не существует (л. Г. Раменский в 1924г. ).
- •Взаимодействие видов в экосистемах (биотические факторы)
- •Межвидовая конкуренция.
- •Лекция 7 Антропогенные экологические кризисы
- •Основы устойчивости экосистем и биосферы в целом. Нарушение человеком основных принципов устойчивости.
- •Лекция 9 природные ресурсы и рациональное природопользование.
- •1.1. Ресурсы, участвующие в постоянном обороте и потоке энергии:
- •Почвенные и водные ресурсы
- •Пищевые ресурсы.
- •Невозобновимые энергетические ресурсы.
- •40% Разведанных запасов находится в России, она же является крупнейшей страной в мире по добыче газа. Следом идут Иран (14%), сша (6%), Катар (4%).
- •Возобновимые и неисчерпаемые энергетические ресурсы.
- •Энергосбережение
- •Лекция 10 классификация видов загрязнения окружающей среды.
- •Размещение отходов добычи, переработки и использования природного сырья, а также продуктов промышленности и сельского хозяйства.
- •Нефтехимия, нефте- и газопереработка.
- •Крупные плотины и водохранилища.
- •Классификация видов загрязнения окружающей среды
- •Устойчивость, т.Е. Продолжительность существования в определенной среде.
- •3. Коэффициент выброса мк.
- •7. Другие специфичные особенности выбросов: влажность, давление, линейная скорость и т. Д.
- •Загрязнения гидросферы
- •Характеристика агрессивных псв
- •Лекция 11
- •Экологический анализ промышленного региона.
- •Источники загрязнения промышленного региона Лекция 12
- •Экологические аспекты проблемы народонаселения
- •2. Изменение климата
- •3. Разрушение озонового слоя
- •Виды использования хфу.
- •4. Кислотные осадки
- •1. Влияние на водные экосистемы.
- •2. Влияние на леса.
- •3.Снижение буферной емкости.
- •1.Устранение симптомов.
- •2. Сокращение выбросов кислотообразующих веществ.
- •2.1 Замена топлива.
- •2.2 Промывание угля.
- •2.3. Сжигание в псевдоожиженном слое.
- •2.4. Скрубберы.
- •2.6. Энергосбережение.
- •Лекция 13
- •2. Экологические требования к хозяйственной деятельности человека.
- •Законодательство российской федерации в области экологии Основы экоправа. Закон как источник экоправа
- •Принципы экологического права
- •Правовые основы информационного обеспечения природопользования и охраны окружающей среды
- •1. Понятие и роль экологически значимой информации
- •1. Источники нормативной экологически значимой информации
- •2. Государственный статистический учет и отчетность
- •4. Государственные кадастры природных ресурсов и объектов
- •5. Экологический паспорт предприятия.
- •6. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды в Российской Федерации
- •Регламентация воздействия на биосферу
- •Нормативы качества окружающей среды
- •Нормативы качества опс
- •Лекция 15 экологическая экспертиза и контроль
- •Лекция 16
- •Лекция 17 международное сотрудничество в области охраны окружающей среды
- •Неправительственные международные организации:
- •Особоохраняемые природные территории
- •5) Природные парки
- •6) Дендрологические парки и ботанические сады
- •Ответственность за экологические правонарушения
- •Затратно-прибыльный механизм при проведении мероприятий по защите окружающей среды
- •Влияние временнного фактора на затратно-прибыльный механизм
- •Литература
Характеристика агрессивных псв
Тип сточной воды |
рН воды |
Неагрессивная |
6.5 – 8 |
Слабоагрессивная Слабокислые Слабощелочные |
6 – 6.5 8 – 9 |
Сильноагрессивная Сильнокислые сильнощелочные |
6 9 |
В некоторых случаях загрязнение водных акваторий сточными водами может приводить к такому процессу как эвтрофикация.
Эвтрофикацией называется процесс ухудшения качества воды из-за избыточного поступления в водоем так называемых «биогенных элементов», в первую очередь соединений азота и фосфора.
Эвтрофикация — нормальный природный процесс, связанный с постоянным смывом в водоемы биогенных элементов с территории водосборного бассейна. Однако в последнее время на территориях с высокой плотностью населения или с интенсивно ведущимся сельским хозяйством интенсивность этого процесса увеличилась многократно из-за сброса в водоемы коммунально-бытовых стоков, стоков с животноводческих ферм и предприятий пищевой промышленности, а также из-за смыва избыточно внесенных удобрений с полей.
Механизм воздействия эвтрофикации на экосистемы водоемов следующий.
1. Повышение содержания биогенных элементов в верхних горизонтах воды вызывает бурное развитие растений в этой зоне (в первую очередь фитопланктона, а также водорослей-обрастателей) и увеличение численности питающегося фитопланктоном зоопланктона. В результате прозрачность воды редко снижается, глубина проникновения солнечных лучей уменьшается, и это ведет к гибели донных растений от недостатка света. После отмирания донных водных растений наступает черед гибели прочих организмов, которым эти растения создают места обитания или для которых они являются вышерасположенным звеном пищевой цепи.
2. Сильно размножившиеся в верхних горизонтах воды растения (особенно водоросли) имеют намного большую суммарную поверхность тела и биомассу. В ночные часы фотосинтез в этих растениях не идет, тогда как процесс дыхания продолжается. В результате в предутренние часы теплых дней кислород в верхних горизонтах воды оказывается практически исчерпанным, и наблюдается гибель обитающих в этих горизонтах и требовательных к содержанию кислорода организмов (происходит так называемый «летний замор»).
3. Отмершие организмы рано или поздно опускаются на дно водоема, где происходит их разложение. Однако, как мы отметили в пункте 1, донная растительность из-за эвтрофикации погибает, и производство кислорода здесь практически отсутствует. Если же учесть, что общая продукция водоема при эвтрофикации увеличивается (см. пункт 2), между производством и потреблением кислорода в придонных горизонтах наблюдается дисбаланс, кислород здесь стремительно расходуется, и все это ведет к гибели требовательной к кислороду донной и придонной фауны. Аналогичное явление, наблюдающееся во второй половине зимы в замкнутых мелководных водоемах, называется «зимним замором».
4. В донном грунте, лишенном кислорода, идет анаэробный распад отмерших организмов с образованием таких сильных ядов, как фенолы и сероводород, и столь мощного «парникового газа» (по своему эффекту в этом плане превосходящего углекислый газ в 120 раз), как метан. В результате процесс эвтрофикации уничтожает большую часть видов флоры и фауны водоема, практически полностью разрушая или очень сильно трансформируя его экосистемы, и сильно ухудшает санитарно-гигиенические качества его воды, вплоть до ее полной непригодности для купания и питьевого водоснабжения.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЗЕМЛИ
ТВЕРДЫЕ ОТХОДЫ
Поверхность земли испытывает самую значительную по массе и очень опасную антропогенную нагрузку. Если в атмосферу выбрасывается менее 1 млрд т вредных веществ (без СО,), а в гидросферу — около 15 млрд т загрязнителей, то на землю попадает ежегодно примерно 90 млрд т техногенных отходов. По некоторым оценкам, их общая масса в техносфере к концу 90-х годов превысила 4000 млрд т, что уже сопоставимо с массой живого вещества биосферы. Если даже преобладающая часть этой массы химически инертна, то все равно она вытесняет природные экосистемы на значительной площади.
Основными источниками антропогенного загрязнения земли являются:
- твердые и жидкие отходы добывающей, перерабатывающей и химической промышленности, теплоэнергетики и транспорта;
- отходы потребления, в первую очередь твердые бытовые отходы;
- сельскохозяйственные отходы и применяемые в агротехнике ядохимикаты;
- атмосферные осадки, содержащие токсичные вещества;
- аварийные выбросы и сбросы загрязняющих веществ.
Отходы - это продукты, образовавшиеся как побочные, бесполезные или нежелательные в результате производственной и непроизводственной деятельности человека и подлежащие утилизации, переработке или захоронению.
Поскольку производственная деятельность человека связана в конечном итоге с удовлетворением его потребностей, все образующиеся отходы принципиально можно разделить на две большие группы - отходы производства и отходы потребления.
К отходам производства следует отнести продукты, которые не производятся целенаправленно, а образуются как побочные при создании конечного продукта. Для каждого производства характерен свой вид технологических отходов.
К отходам потребления следует отнести отслужившие свой срок в быту товары и изделия, а также ненужные человеку продукты или их остатки, образовавшиеся в системе городского хозяйства.
Наиболее распространенные отходы потребления:
ТБО (жилой и нежилой сектор);
КГМ (крупногабаритные материалы) - отслужившая свой срок бытовая техника и мебель (холодильники, стиральные машины, газовые
• крупногабаритные резиноотходы (в основном автопокрышки, в т.ч. с металлокордом);
• отработанные аккумуляторы;
• отработанные ртутные лампы;
• электронный лом (радио- и телеаппаратура и т. д.).
На каждого жителя Земли приходится в среднем за год 0,2 т отходов потребления, 1,5 т всех продуктов производства («отложенных» отходов) и около 14 т отходов переработки сырья. Состав их чрезвычайно разнообразен.
Отходы делятся на твердые и жидкие.
Твердые - это отходы металлов, дерева, других материалов, пыли и промышленный мусор (резина, бумага, ткань, песок и т.п.).
Жидкие - осадки сточных вод после их обработки.
Производственные отходы могут содержать ртуть, мышьяк и другие токсичные вещества. Наиболее токсичными являются шламы гальванических производств, содержащие ядовитые соединения свинца, хрома, кадмия, меди, цинка, а также цианиды, хлориды и др.
Утилизируются главным образом металлы, частично окалина, бумага и картон. Большая часть остальных отходов, (97 %), вывозится на свалки, около 2 % сжигается и только около 1 % перерабатывается с получением полезных продуктов.
В России существует около 1000 полигонов для приема твердых отходов, они занимают площадь около 10 тыс. га. Состояние большинства из них неудовлетворительное. В 1992 г. у нас было только 7 мусоросжигающих и 2 мусороперерабатывающих завода.
Каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует от 5 до 10 т отходов на стадии производства и 50-100 т при получении сырья.
С экоцентристской точки зрения, вся масса отходов опасна. Но для человека считается опасной лишь их часть — те, которые обладают тем или иным уровнем токсичности. Существуют различные оценки опасности отходов, загрязняющих землю. Ежегодно в мире образуется от 1 до 1,5 млрд т вредных производственных и 400—450 млн т вредных твердых бытовых отходов, загрязняющих поверхность земли. 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 — ПАУ и соединения типа диоксинов, а также разнообразные синтетические яды — биоциды.
Отходы по степени воздействия на человека и окружающую среду распределяются на 5 классов опасности:
- 1 класс - чрезвычайно опасные,
- 2 класс - высоко опасные,
- 3 класс - умеренно опасные,
- 4 класс - мало опасные.
Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного воздействия на окружающую природную среду (далее - ОПС) при непосредственном или опосредованном воздействии опасного отхода на нее в соответствии с Критериями.
N п/п |
Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС |
Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для ОПС |
Класс опасности отхода для ОПС |
1. |
Очень высокая |
Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует. |
I класс Чрезвычайно опасные |
2. |
Высокая |
Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия. |
II класс Высокоопасные |
3. |
Средняя |
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника. |
III класс Умеренно опасные |
4. |
Низкая |
Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее трех лет. |
IV класс Малоопасные |
5. |
Очень низкая |
Экологическая система практически не нарушена. |
V класс Практически неопасные |
В качестве показателя степени загрязнения почв применяется коэффициент концентрации загрязнения почвы (ККЗ), вычисляемый по формуле:
ККЗ, =хi/ПДКi или ККЗ,. = хi/хф (6.3)
где ККЗ, — коэффициент концентрации загрязнения для i-ro вещества;
хi — содержание i-ro загрязняющего вещества;
хф — фоновое содержание этого вещества.
Отходы производства и потребления.
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. В США, странах ЕЭС и Японии существует отчетливая тенденция вытеснения наиболее «грязных» сырьедобывающих производств и многоотходных технологий в другие, преимущественно в развивающиеся страны. К тому же осуществляемый развитыми странами масштабный экспорт потребительских товаров способствует распространению бытового мусора.
В РФ ежегодно образуется около 7 млрд т отходов производства и потребления. На территории страны в отвалах, свалках, полигонах, хранилищах накоплено порядка 80 млрд т твердых отходов, в том числе более 1,1 млрд т токсичных промышленных отходов. Их количество ежегодно возрастает примерно на 120 млн т. Согласно данным инвентаризации, общая площадь занятых отходами земель превышает 200 тыс. га. Отсутствие соответствующих технологий переработки, необходимых мощностей и специального оборудования приводит к тому, что в качестве вторичных ресурсов используется только 22%, а полностью обезвреживается лишь 3,5% промотходов.
Одна из серьезных экологических проблем — твердые бытовые отходы (ТБО). В городах и крупных поселках РФ каждый год образуется 140 млн м3 ТБО, т.е. почти по кубометру на каждого жителя. В целом по стране промышленным методом (на мусоросжигательных заводах) перерабатывается только до 5% ТБО, остальное идет в захоронения. Причем более 70% отходов вывозится на несанкционированные свалки, занимающие порядка 250 тыс.га земли.
Избавиться от отходов можно несколькими известными способами:
а) закопать (потребуются новые территории и значительные расходы на земляные работы, изоляцию и последующую рекультивацию);
б) затопить (сохраняется опасность загрязнения акваторий);
в) сжечь (загрязняется воздух);
г) утилизировать (извлечение из отходов и хозяйственное использование различных полезных компонентов, использование их в качестве вторичного сырья, топлива, удобрений и т.п.)
Последний вариант предпочтителен, но он реален лишь для относительно небольшой части отходов и содержит немало технических, экономических и организационных трудностей. В мировой практике пока не найдены простые и эффективные решения этого вопроса. В развитых странах мира (США, Германия) сейчас утилизируется всего лишь 10% ТБО, а в России и того меньше. К тому же следует помнить: все, что остается в золе и шлаках, в тепловыделяющих элементах ядерных реакторов, все что накапливается в очистных устройствах — на фильтрах, в сорбентах, в осадках, тоже «должно куда-то деваться.
Тяжелые металлы.
Живое вещество почти целиком состоит из самых легких химических элементов, в основном неметаллов. Содержание легких металлов — Са, Na, К и Mg — в сумме, как правило, не превышает 1%. Все прочие элементы могут находиться в составе организмов только в микро- и ультрамикроколичествах. Некоторые из них — железо, марганец, медь, цинк, кобальт — входят в состав сложных биомолекул или необходимых витаминов. Но их избыток, как и присутствие других металлов, даже в микроколичествах, вредно для организма. Все тяжелые металлы (ТМ) в той или иной степени ядовиты. К ним относят обычно элементы с удельным весом более 4,5 г/см3, хотя в число токсичных металлов входит и легкий бериллий.
По токсичности, присутствию в современной окружающей среде и вероятности попадания в живые организмы может быть выделена приоритетная группа ТМ: свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма. Несколько меньшее значение имеют хром, медь, цинк, марганец, никель, кобальт, молибден и селен. За исключением указанной выше небольшой группы «биофильных» ТМ все эти металлы, по крайней мере по отношению к высшим животным и человеку, токсичны. Они попадают в организм с пищей, водой, при вдыхании загрязненного воздуха и в зависимости от химической формы их соединений с той или иной скоростью выводятся из организма. Но незначительная их часть задерживается в органах и тканях, вступая в соединение с биогенными элементами и радикалами. Так как эти соединения не участвуют в нормальном обмене веществ и для большинства из них характерны длительные периоды полувыведения (от месяцев до десятков лет), происходит постепенное накопление ТМ, ведущее к различным поражениям и тяжелым хроническим заболеваниям.
По приблизительной оценке к концу XX в. в мире накоплено (в млн V: Си — 300, Zn — 200, Сг — 70, РЬ — 20, Ni — 3,5, Cd — 0,6, Hg — 0.5. Природа никогда не знала такого груза ТМ на поверхности земли, в биосфере. Загрязнение среды тяжелыми металлами определяется не только указанными количествами. Они образуются и при производстве других металлов — железа и алюминия, а также при сжигании топлива и переработке химического сырья.
Предельно допустимые суточные дозы (ПДДс) различных ТМ, поступающих в организм человека с водой или пищей, колеблются в широких пределах от 0,1 мкг (Hg) до 5 мг (Zn). Сопоставление ПДДс с массой ТМ, находящихся в окружающей среде, и простой расчет позволяют заключить, что эти вещества заключают в себе потенциал многократного отравления всего человечества.
Пестициды.
Существенным фактором загрязнения среды является химизация сельского хозяйства. Даже минеральные удобрения при неправильном их применении способны наносить экологический ущерб при сомнительном экономическом эффекте. Высокие дозы азотных удобрений являются одной из причин накопления в растениях нитратов. Сами по себе они не очень токсичны. Но при употреблении растительных продуктов в пищу содержащиеся в них нитраты под действием микрофлоры кишечника восстанавливаются в нитриты, которые во много раз токсичнее.
В 40-х годах нашего столетия для уничтожения вредных (с точки зрения человека) организмов начали широко применять синтетические органические соединения — пестициды.
В зависимости от объекта назначения их подразделяют на:
- инсектициды (средства борьбы с насекомыми),
- гербициды (средства борьбы с сорняками),
фунгициды (средства борьбы с грибковыми заболеваниями) и др.
Ни один из этих химикатов не обладает абсолютной избирательностью и представляет угрозу для других групп организмов, в том числе для людей. Поэтому все они — биоциды, т.е. вещества, угрожающие различным формам живого. Даже сравнительно мало токсичные пестициды плохо подвергаются ферментативному разложению. Большинство организмов не располагает соответствующими механизмами детоксикации. Все синтетические пестициды являются ксенобиотиками.
В 1938 г. был рекомендован к применению сильный инсектицид — дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ). Казалось, что люди получили «чудо-оружие», вещество чрезвычайно токсичное для насекомых и казавшееся безвредным для человека. ДДТ обладал широким спектром действия, был стоек в окружающей среде, а производство его было совсем недорогим. Снижение численности вредителей благодаря применению ДДТ во многих случаях привело к резкому росту урожая. Кроме того, ДДТ оказался эффективным средством борьбы с насекомыми-переносчиками инфекционных заболеваний (сыпного тифа, малярии и др.). Достоинства ДДТ казались столь выдающимися, что его создатель — швейцарский химик П. Мюллер получил за свое открытие Нобелевскую премию. Неудивительно, что это вещество возглавило нескончаемый парад пестицидов, мировая коллекция которых выросла до 6000 наименований, а их производство достигло 1,2 млн т в год.
Однако вскоре стало очевидным, что применение пестицидов вызывает целый ряд проблем. Многие вредители быстро приспособились и повысили устойчивость к применяемым препаратам; наблюдались вторичные вспышки численности вредителей, ставших более агрессивными. Существенно возросли затраты на применение в повышенных дозах все новых и более дорогих пестицидов. Наконец, появилось много данных об отрицательном воздействии пестицидов на полезные организмы, на природную среду и здоровье человека.
В начале 70-х годов применение ДДТ в большинстве развитых стран было запрещено. На смену ему пришли менее токсичные препараты, быстрее разрушающиеся в окружающей среде. Но несмотря на многомиллиардные затраты на производство и применение пестицидов, потери урожая от вредителей не уменьшились; люди не сумели надежно защитить растения, не смогли полностью уничтожить ни одного вида вредоносных организмов, зато существенно увеличили загрязнение почв и биосферы в целом.
Ставшая уже классической история ДДТ наглядно иллюстрирует оборотную сторону химизации сельского хозяйства. Пестициды постепенно накапливаются в почве и воде, а затем по пищевым цепям переходят в растения, в животных и организм человека. Хотя ДДТ уже много лет снят с производства и повсеместно запрещен к применению, в природной среде циркулируют около миллиона тонн этого ядовитого вещества. Его обнаруживают в воде и воздухе, в организмах животных и человека даже в тех районах земного шара, где никогда не проводились химические обработки растений. Применение ДДТ и его аналогов имело множество серьезных экологических последствий. В результате загрязнения почвы и заражения биосферы гибнут целые популяции полезных насекомых, рыб, птиц и других животных. По данным ВОЗ, отравление пестицидами каждый год поражает в мире до двух миллионов человек и уносит до 40 тыс. человеческих жизней.
Загрязнение территорий особо опасными токсикантами.
С производством и применением пестицидов связано появление в окружающей среде еще одной группы крайне ядовитых веществ — диоксинов. Они оказались образовавшимися в процессе производства примесями к некоторым гербицидам. Один из диоксинов — ТХДД занимает пятое место в ряду самых сильных из известных ядов. Предполагается, что максимальная недействующая доза этого вещества для человека не превышает 10~6 мкг/кг. Диоксины очень стойки: период полувыведения у человека — больше года. Известны случаи заболеваний и гибели людей, связанные с диоксинами. Применение американской армией во Вьетнаме дефолианта, содержащего ТХДД, вызвало заболевания более 2 миллионов жителей. Диоксины могут образовываться при сжигании угля, углеводородов, пластмасс.
Опасные отходы называют «бомбой замедленного действия» в силу их кумулятивного воздействия на окружающую среду. При их складировании происходят многочисленные вторичные химические процессы, и в среду поступают не только известные химикам токсиканты, но и совершенно новые, непредсказуемые по своему воздействию на человека и экосистемы вещества. Установлено, например, что в шламах азотного производства при некоторых условиях образуется целый букет нитрозаминов — сильнейших мутагенов и канцерогенов. В промышленных зонах вблизи больших городов скопления отходов вместе с аэрогенными выпадениями образуют значительные техногенные геохимические аномалии многих металлов, которыми загрязняются не только почвы, грунты, но и растительность и подземные воды. Зоны влияния крупных промышленных агломераций простираются на сотни километров, например: Среднеуральской — 300 км, Московской — 200 км, Тульской — 120 км.
Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в местах их добычи, переработки и транспортировки превышает фоновое в десятки раз. Наиболее опасные формы нефтяного загрязнения связаны с многочисленными повреждениями нефтепроводов, когда на местах разливов нефти гибнут многие растения и животные. Из-за нефтяных загрязнений в почве накапливаются стойкие ПАУ, среди которых есть сильные канцерогены.
Виновником чрезвычайно опасных загрязнений на территории России является военно-промышленный комплекс (ВПК). Производство и испытания оружия, многочисленные склады вооружений, в том числе химического оружия, и связанные с ними аварии, взрывы, утечки, случаи неправильного обращения позволили говорить о «необъявленной химической войне в России» (Федоров, 1995). Некоторые элементы ракетных топлив и боевые отравляющие вещества являются супертоксикантами. Еще до Второй мировой войны были налажены разработка и производство ОВ; в предвоенные и военные годы существовало не мене 28 складов ОВ, которые во многих местах страны оставили стойкие «пятна» иприта. После войны, несмотря на полное отсутствие стратегической необходимости, производство ОВ значительно расширилось. По состоянию на 1996 г. существовало 7 крупных арсеналов хранения химического оружия, на которых имели место многочисленные случаи нарушений безопасности, утечек, массового отравления, заболеваний и гибели людей, загрязнения земли и водоемов. Большое количество устаревших ОВ «первого поколения» (иприт, люизит и др.) уничтожалось методом открытого сжигания или сливом в водоемы. До сих пор на огромных складах в снарядах, бомбах, боеголовках ракет лежат десятки тысяч тонн ОВ «второго поколения», преимущественно нервно-паралитического действия (зарин, зоман, VX-гaзы и др.), также давно превысившие сроки безопасного хранения. Весь этот комплекс обладает колоссальным потенциалом отсроченной катастрофы. Понимание серьезной опасности, грозящей человечеству, нашло свое отражение в международных соглашениях и в Федеральном законе “Об уничтожении химического оружия” (1997 г.).
Наиболее опасными отходами производственного потребления являются радиоактивные отходы.
Радиоактивные отходы – это побочные биологически или технически вредные вещества, которые содержат образовавшиеся в результате деятельности человека радионуклиды. Радиоактивные отходы (РАО) классифицируются по различным признакам: агрегатному состоянию, по периоду полураспада, по удельной активности, по составу излучения и т.д. Основными источниками образования и накопления новых РАО в настоящее время являются АЭС, действующие суда и корабли атомного флота, утилизируемые атомные подводные лодки и предприятия ятц.
Превалирующий вклад в образование (по объему) радиоактивных отходов вносят предприятия ядерного топливного цикла. Во многих странах, имеющих АЭС и радиохимические заводы по производству плутония, накопились значительные количества РАО. Много отходов образуется при переработке отработавшего ядерного топлива (таких предприятий в России – 16). Так, при переработке 1 т РАО образуется (по минимальным оценкам) 4,5 т высокоактивных отходов, 150 т жидких среднеактивных и более 2000 т низкоактивных отходов. К настоящему времени на объектах ядерного топливного цикла накоплено жидких и твердых радиоактивных отходов общей активностью приблизительной 2-4 млрд. кюри (без учета активности отработавшего ядерного топлива), которые размещены на 416 объектовых пунктах хранения РАО. Кроме того, имеется 24 объектовых пункта хранения отработавшего ядерного топлива. Указанные объекты представляют большую потенциальную опасность, а обращение с РАО на этих объектах связано со значительными проблемами обеспечения безопасности регионального и глобального масштабов.
В настоящее время на предприятиях Минатома России в 105 пунктах хранения находится более 500 млн м3 жидких радиоактивных отходов (ЖРО), суммарная альфа-активность которых оценивается в 1,9x1016 Бк, а суммарная бета-активность - 7,3x1019 Бк.
Твердые радиоактивные отходы (ТРО), суммарная альфа-активность которых составляет 6x1015 Бк и бета-активность - 8,1x1018, находятся в 274 пунктах хранения и составляют по массе около 180 млн т.
Пока полностью не решена проблема радиоактивных отходов и отсутствуют надёжные методы их утилизации. Наиболее приемлемый путь – это захоронение РАО на значительную глубину в земную кору. Например, в США захоронение РАО производят в соляных шахтах и скальных породах, в Швеции – подземных хранилищах в гранитах и т.д. В нашей стране отработанные отходы концентрируются при АЭС (только на Ленинградской АЭС хранится 11,5 тыс. м3 жидких и 14,1 тыс. твёрдых РАО), на некоторых станциях (Курская АЭС) заполненность хранилищ достигает 99 % (27,5 тыс. твёрдых РАО); а также в отдельно расположенных хранилищах. На территории России имеется 15 полигонов для захоронения РАО, а также крупные центры по утилизации жидких радиоактивных отходов (Челябинск-65, Красноярск-26 и др.). Однако эти районы стали зонами экологического бедствия. Так, в районе полигона «Маяк» (под Челябинском) радионуклидами уже загрязнено более 3 млн. га земель, почти все поверхностные водотоки, и как результат – здесь резко возросло количество онкологических заболеваний местного населения. Более или менее нормальная обстановка сложилась в районе НПО «Радон», которое в Московской области производит сбор, переработку и захоронение РАО. Здесь за два десятилетия захоронено около 87 тыс. м3 жидких отходов. Вокруг предприятия имеется санитарная защитная зона (2,5 км) и зона наблюдений, где имеются 25 автоматизированных пунктов измерения и 150 пунктов периодического контроля за радиационной обстановкой района. Новым направлением обращения с РАО в России является переход к контейнерному хранению, для чего целесообразно использовать специальные металлобетонные контейнеры.