Проблема загрязнения окружающей среды и использования новых химических веществ.

Введение

В настоящее время проблема загрязнения окружающей среды является глобальной. Данная проблема широко освещается в СМИ, ей посвящено множество научных работ, для решения ее созданы международные организации. Однако в решении данной проблемы человечество продвинулось незначительно, и на сегодняшний день она считается весьма актуальной. Одной из наиболее актуальных составляющих проблемы загрязнения окружающей среды является проблема использования новых химических веществ в процессе жизнедеятельности человека, которые не только являются одними из источников загрязнения различных оболочек нашей планеты, но и представляют серьезную опасность для здоровья человека.
Целью данного реферата является изучение сущности загрязнения окружающей среды. Задачи данного реферата – 1) Изучение источников загрязнения окружающей среды; 2) Изучение подходов к классификации источников загрязнений окружающей среды и более подробная характеристика каждого из элементов данной классификации; 3) Характеристика возможных последствий загрязнения окружающей среды; 4) Характеристика путей решения проблемы загрязнения окружающей среды.


Загрязнение окружающей среды
Источники загрязнения
Все источники загрязнения окружающей среды можно разделить на 2 группы – естественные (природные) и антропогенные (происходящие в результате воздействия на окружающую среду человека). К естественным источникам относятся такие, которые наносят вред природе, но при этом она способна самостоятельно справляться с их последствиями. Примерами таких источников являются вулканы, в результате извержения которых происходят выбросы магмы и пепла, песчаные бури, в результате которых в окружающую среду попадает огромное количество пыли и песка, лесные пожары, загрязняющие окружающую среду дымом и различными газами, органические отходы и т.д.
Что касается антропогенных источников, то в разные исторические периоды они оказывали на окружающую среду различное по интенсивности влияние. В доиндустриальную эпоху такие источники, как разведение открытого огня, вырубка лесов, вспахивание земель оказывали незначительное воздействие на состояние окружающей среды. Однако рост промышленного производства значительно ускорил процесс загрязнения окружающей среды со стороны человека. Наиболее распространенные примеры антропогенных источников загрязнения в промышленную эпоху – выбросы газов в атмосферу от транспорта и предприятий, сброс загрязненных сточных вод в водоемы и т.д. [1].

Классификация источников загрязнений
В. Г. Морачевский и С. Б. Лавров (1989) все источники загрязнения (воздействия на окружающую среду) разделяли на 3 группы: эмиссионные, фоново-параметрические и ландшафтно-деструктивные. Наиболее распространенной группой являются эмиссионные воздействия. Они осуществляются в процессе выбросов и сбросов веществ-поллютантов в окружающую среду. Их источниками являются населенные пункты, предприятия различных отраслей промышленности, объекты сельского хозяйства, транспорт и т.п. По данным Организации Объединенных Наций, в наши дни в мире синтезируется до 100 тыс. химических соединений, из которых примерно 15 тыс. токсичны для живых организмов, обитающих на нашей планете. Практически все виды деятельности человека приводят к перераспределению вещества в пространстве и изменению биогенных циклов химических элементов. Их интенсивность зависит от мощности источника воздействия и, кроме того, от природно-климатических условий территории. Все эмиссионные воздействия также можно разделить на несколько групп. Так, к ним могут относиться:
Газообразные воздействия (токсичные, термодинамически- активные, нейтральные, озонометрические);
Аэрозольные воздействия (твердые капиллярно-активные, реакционно-способные, нейтральные, жидкие (конденсационные ядра, углеводородные, растворы с pH<5,0);
Эмиссии в воду и почву (различные группы пестицидов – дефолианты, инсектициды, гербицилы и т.д., фенолы, фекальные эмиссии, неорганические кислоты, биогенные элементы, тяжелые металлы, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), нефтепродукты и т.д.).
Стоит отметить, что большое значение имеют такие характеристики, как свойства и характер поведения загрязняющего вещества в различных природных средах, время жизни и способность его миграции по пищевым цепям. Вещества, загрязняющие атмосферный воздух, могут находиться в различных агрегатных состояниях – твердом, жидком или газообразном. В зависимости от размера, формы и свойств они могут проявляться в виде дыма, тумана или пыли. Летучая зола и другие виды пыли, которые имеют диаметр частиц более 10 мкм, быстро осаждаются и тем самым участвуют в загрязнении окружающей среды на локальном и региональном уровнях. Частички мелкой пыли, диаметр которых составляет от 5 мкм до 0,01 мкм и менее, как и газообразные вещества, отличаются способностью долго находиться во взвешенном состоянии и потоками воздуха переноситься на большие расстояния, участвуя таким образом в так называемом трансграничном переносе. Таким образом создается глобальное загрязнение. По оценкам ряда специалистов, примерно 80% всех химических соединений, поступающих в окружающую среду, попадает в конечном счете в природные воды. В настоящее время наиболее актуальным является загрязнение водных объектов нефтяными углеводородами, биогенными элементами, соединениями тяжелых металлов и другими веществами. Глобального уровня достигло загрязнение хлорорганическими соединениями, к которым относятся дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) и его метаболиты, гексахлорциклогексан (ГХЦГ) и т.д. Эти вещества активно используются в сельском хозяйстве, а также синтезируются или образуются как побочные продукты в химической промышленности. Серьезную опасность представляет и загрязнение почв, широко распространенное вблизи промышленных предприятий, автомагистралей и населенных пунктов. В результате глобального загрязнения в почву попадают различные токсичные вещества, обладающие способностью образовывать высокомолекулярные органические соединения с органическими веществами, закрепляться в почвенно-поглощающем комплексе и создавать условия для вторичного загрязнения окружающей среды. С одной стороны, накопление в почвах веществ-поллютантов может привести к утрате природного плодородия почв, и снижению урожайности сельскохозяйственных культур, с другой – оно способствует вовлечению токсикантов в биологический круговорот веществ и миграции их по цепи питания.
К фоново-параметрическим воздействиям относятся такие воздействия, которые в результате производственной деятельности человека приводят к изменению физических параметров окружающей среды. К данным воздействиям относятся тепловое, радиоактивное, ионизационное и шумовое.
К группе ландшафтно-деструкционных воздействий относятся нарушение естественного облика природно-территориальных комплексов, сведение естественного покрова и замена его антропогенными системами. Примерами таких воздействий могут служить следующие:
Урбанизация ландшафтов – исторический процесс увеличения количества городов и сосредоточение в них политической, экономической и культурной жизни государств, возникновение сверхкрупных городов, увеличение удельного веса городского населения в общей структуре населения государства, приобретение сельской местностью внешних и социальных черт, которые характерны для городов.
Дефорестизация – уменьшение площади лесов и изменение их бонитета в результате вырубки лесов, пожаров, хозяйственного освоения территории и т.д.
Замена естественных ландшафтов агроценозами, т.е

. биогеоценозами, созданными человеком.
Мелиорация – система мероприятий по улучшению плодородных свойств земель в целях повышения их урожайности путем осушения, орошения (ирригации), укрепления сыпучих песков и т.д.
Горные выработки – шахты, карьеры и ряд других форм глубоких и значительных по размерам искусственных выемок в земной коре, а также полости в ней, образовавшиеся в результате проведения горных работ в толще полезного ископаемого или в пустых породах. Горные выработки могут быть открытыми, т.е. проводимыми непосредственно на земной поверхности (пример – неглубокие расчистки и канавы до 10-15 м) или на глубине нескольких сотен метров (шурфы, карьеры, разрезы), а также закрытыми, которые проводятся под поверхностью земли (штольни, штреки, скважины до нескольких км в глубину и т.д.). В зависимости от назначения они разделяются на разведочные и эксплуатационные.
Загрязнение поверхности гляциосферы (совокупности снежно-ледяных образований на поверхности Земли).
Опустынивание – исчезновение или уничтожение сплошного растительного покрова и превращение участка местности в пустыню. Как правило, данный процесс происходит в аридных (засушливых) районах. Процессы самовосстановления в данном случае как правило затруднены или вообще невозможны. Различают дезертификацию, т.е. расширение ареала пустыни, и дезертизацию – углубление процесса опустынивания на месте.
Эрозия почв – процесс разрушения верхних, наиболее плодородных слоев почвы и подстилающих пород талыми и дождевыми водами (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия, дефляция, выдувание).
Заболачивание – процесс повышения влажности грунтов и почв вследствие затрудненного стока, поднятия грунтовых вод, близкого их залегания или ухудшения условий испарения. Заболачивание происходит в результате зарастания водоемов при выносе минеральных и органических веществ с водосбора, отмирании гидробионтов, приводящих к обмелению и эвтрофикации, и т.д. [2].
Согласно другой классификации, все источники загрязнения делятся на 4 группы. Первая группа – параметрическое загрязнение, к ней относятся тепловое, шумовое, световое и электромагнитное загрязнение (если сравнивать с вышеупомянутой классификацией, то данную группу можно считать аналогом фоново-параметрических воздействий). Вторая группа – биоценотическое загрязнение. Примерами, характерными для данной группы, будут нарушение баланса популяции особей того или иного вида, нерегулируемый сбор, отлов, отстрел, случайная и направленная интродукция и акклиматизация видов, а также перепромысел. Третья группа – стациально-деструктивное загрязнение, по смыслу пересекается с ландшафтно-деструкционным воздействием из предыдущей классификации. К данной группе загрязнений будут относиться вырубка лесов, эрозия, зарегулирование водотоков, карьерная разработка месторождений полезных ископаемых, дорожное строительство, осушение, урбанизация, лесные и степные пожары и т.д. И, наконец, существует четвертая группа – ингредиентное загрязнение, которая, в отличие от всех предыдущих групп, делится на 2 подгруппы. К первой подгруппе, называемой минеральным загрязнением, можно отнести, например, продукты сгорания ископаемого топлива, продукты сгорания в двигателях, отходы химической промышленности, аварийные сбросы сточных вод в акватории, ядохимикаты и удобрения, нефтедобыча и нефтепереработка, отвалы от горных выработок и терриконы, отходы металлургии и прочие. Вторая подгруппа, именуемая органическим загрязнением, включает в себя бытовые стоки и мусор, микробиологические препараты, отходы пищевой промышленности (пищевые отходы), отходы животноводства и т.д. [3].

Возможные последствия при загрязнении окружающей среды
Возможные последствия при загрязнении атмосферы
Загрязнение окружающей среды представляет серьезную опасность для всей планеты, являясь причиной ряда крупных последствий. В первую очередь это касается изменения климата на Земле, происходящего в результате глобального загрязнения атмосферы. Наибольшая загрязненность атмосферы характерна для индустриальных районов, в частности для городов, являющихся крупными промышленными центрами. В этих городах при неблагоприятных метеорологических условиях (высоком атмосферном давлении и температурным инверсиям) техногенные потоки тепла и аэрополлютантов зачастую создают явление смога, представляющего собой токсичную смесь тумана, дыма, различных углеводородов и вредных окислов. При этом ПДК многих веществ-загрязнителей атмосферного воздуха оказываются превышенными во много раз.
Среди данных веществ особое внимание уделяют оксидам азота и диоксиду серы. Поступление большого количества данных веществ в атмосферу вызывает заметное снижение pH атмосферных осадков, которое происходит из-за вторичных реакций в атмосфере, результатом которых является образование сильных серной и азотной кислот. Растворение данных кислот в атмосферной влаге приводит к образованию «кислотного тумана» и выпадению кислотных дождей. pH осадков в данном случае снижается и составляет в среднем 3-5. Кислотные осадки особенно опасны в районах с кислыми почвами и низкой буферностью природных вод. Помимо негативного влияния непосредственно на живых организмов, в результате выпадения кислотных дождей происходит вымывание почвенных катионов, ведущее за собой нарушение минерального питания растений. Кислоты вытесняют из карбонатов и почвенной органики углекислый газ, закисляют воду рек и озер.
Ещё одним важным последствием загрязнения атмосферы является разрушение озонового слоя и образование т.н. «озоновых дыр». Истощение и разрушение озонового слоя чрезвычайно опасно для всего населения нашей планеты, поскольку приходящее к Земле коротковолновое ультрафиолетовое излучение вызывает ряд опасных заболеваний – рак кожи, катаракту, иммунодефицит и т.д. Ещё в 1970-х гг было доказано, что озон разрушается под действием ионов хлора, которые образуются в стратосфере при распаде заносимых туда молекул хлорфторуглеводородов (ХФУ). В последние десятилетия появились и другие пути заноса в стратосферу активных разрушителей озона. Такими путями являются ядерные взрывы в атмосфере, выбросы сверхзвуковых самолетов, запуски ракет и космических кораблей.
Одно из первых мест занимает проблема глобального потепления. Ведущим фактором глобального потепления считают уменьшение спектральной прозрачности атмосферы для длинноволнового обратного излучения от поверхности земли, иначе говоря усиление парникового эффекта. Парниковый эффект создается наличием в атмосфере прежде всего водяного пара, а также ряда т.н. парниковых газов, к которым относятся углекислый газ, оксид углерода, метан, оксид азота (I), хлорфторуглеводороды. Существует довольно высокая положительная корреляция между концентрацией парниковых газов и отклонениями глобальной температуры атмосферы. Техногенная эмиссия парниковых газов в наши дни уже превышает их выделение болотами и вулканами. Вызванное парниковым эффектом повышение температуры способствует дополнительному выделению углекислого газа из воды, почвенной влаги, тающих льдов, многолетней мерзлоты, поскольку растворимость данного соединения в воде заметно снижается при увеличении температуры.

Возможные последствия при загрязнении гидросферы
Антропогенное воздействие на гидросферу в настоящее время приобрело глобальный характер и существенно уменьшило существующие эксплуатационные ресурсы пресной воды на Земле