Забруднення навколишньої території. Забруднення природи, його види та їх вплив на людину

Такий вид забруднення називають ще

Механічне

Один із найпідступніших видів забруднення навколишнього середовища – механічне забруднення. Здавалося б, у ньому немає нічого незворотного та небезпечного: це і надходження пилу в атмосферу, і замулювання водних об'єктів ґрунтами, і звалища відходів. Насправді небезпека становить не так саме явище механічного забруднення, як його масштаби. Саме через ці величезні масштаби останніми роками дедалі частіше виникають різні екологічні ресурси, на усунення яких часом потрібні величезні фінансові витрати.

Біологічне

Цей тип забруднення фахівці ділять на бактеріальне та органічне.

У першому випадку винні хвороботворні мікроорганізми, які сприяють поширенню багатьох захворювань, а ось джерелами органічного забруднення навколишнього середовища можуть бути забруднення водойм, скидання відходів, нехтування заходами з очищення каналізації.

Для людини найнебезпечніше бактеріальне забруднення, тому що при цьому з'являється безліч збудників серйозних інфекційних захворювань.

Геологічне

До геологічного забруднення в основному призводять дії самої людини: внаслідок деяких видів діяльності можуть утворюватися зсуви або обвали, підтоплення, просідання земної поверхні, осушення територій. Основні причини, через які це відбувається:

• здобич ;
• будівництво;
• вібраційний вплив транспорту;
• вплив на ґрунт стічних та каналізаційних вод.

Хімічне

Це ще один серйозний вид забруднення, який виникає через викиди різних забруднювачів, і такими забруднювачами можуть бути різні речовини, від важких металів до синтетичних і органічних сполук.

Основні джерела хімічного забруднення - промислові підприємства та різні виробництва, транспорт, сільське господарство.

Плата за забруднення

Відповідно до Федерального закону "Про охорону навколишнього середовища" з підприємств, установ, іноземних громадян, стягується плата, екологічний збір. Якщо збір не виплачується, то накладається штраф, який може сягати 100 000 рублів. Це прописано у законі. Контроль за внесення екологічного збору здійснює Росприроднагляд.

Однокласники

1 Коментар

Хотілося б додати та уточнити на рахунок іонізуючих випромінювань. Найнебезпечнішим безумовно є гама, випромінювання. Ці промені мають величезну руйнівну силу і проникаючу здатність. Захиститися людині від них можна лише в глибокому бункері з десятиметровими бетонними стінами. Джерелом такого випромінювання є найчастіше ядерний реактор. Для порівняння – від бета-променів модно захиститись тонким листом металу або шматком щільного одягу, а від альфа-випромінювання врятує звичайний тонкий аркуш паперу!

ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА- Привнесення нових, не характерних для неї фізичних, хімічних та біологічних агентів або перевищення їх природного рівня.

Будь-яке хімічне забруднення – це поява хімічної речовини у непризначеному йому місці. Забруднення, що у процесі діяльності, є головним чинником його шкідливого на природне середовище.

Хімічні забруднювачі можуть викликати гострі отруєння, хронічні хвороби, а також надавати канцерогенну та мутагенну дію. Наприклад, важкі метали здатні накопичуватися в рослинних та тваринних тканинах, надаючи токсичну дію. Крім важких металів особливо небезпечними забруднювачами є хлордіоксини, які утворюються з хлорпохідних ароматичних вуглеводнів, що використовуються при виробництві гербіцидів. Джерелами забруднення довкілля діоксинами є і побічні продукти целюлозно-паперової промисловості, відходи металургійної промисловості, вихлопні гази двигунів внутрішнього згоряння. Ці речовини дуже токсичні для людини і тварин навіть за низьких концентрацій і викликають ураження печінки, нирок, імунної системи.

Поряд із забрудненням навколишнього середовища новими для неї синтетичними речовинами, велику шкоду природі та здоров'ю людей може завдати втручання у природні круговороти речовин за рахунок активної виробничої та сільськогосподарської діяльності, а також утворення побутових відходів.

Спочатку діяльність людей зачіпала лише живу речовину суші та ґрунт. У 19 в., коли почала бурхливо розвиватися промисловість, у сферу промислового виробництва почали залучатися значні маси хімічних елементів, які витягують із земних надр. У цьому впливу стала піддаватися як зовнішня частина земної кори, але й природні води та атмосфера.

У середині 20 в. деякі елементи стали використовуватися в такій кількості, що можна порівняти з масами, залученими в природні круговороти. Низька економічність більшої частини сучасної індустріальної технології призвела до утворення величезної кількості відходів, які не утилізуються у суміжних виробництвах, а викидаються у навколишнє середовище. Маси забруднюючих відходів настільки великі, що створюють небезпеку живих організмів, включаючи людини.

Хоча хімічна промисловість не є головним постачальником забруднень (рис. 1), для неї характерні викиди, найнебезпечніші для природного середовища, людини, тварин та рослин (рис. 2). Термін «небезпечні відходи» застосовують до будь-яких відходів, які можуть завдати шкоди здоров'ю або навколишньому середовищу при їх зберіганні, транспортуванні, переробці або скиданні. До них відносяться токсичні речовини, займисті відходи, відходи, що викликають корозію та інші хімічно активні речовини.

Залежно від особливостей циклів масообміну забруднюючий компонент може поширюватися всю поверхню планети, більш-менш значну територію чи мати локальний характер. Таким чином, екологічні кризи, що є результатом забруднення навколишнього середовища, можуть бути трьох сортів – глобальні, регіональні та локальні.

Однією із проблем, що мають глобальний характер, є зростання вмісту в атмосфері вуглекислого газу внаслідок техногенних викидів. Найнебезпечнішим наслідком цього явища може бути підвищення температури повітря завдяки «парниковому ефекту». Проблема порушення глобального циклу масобміну вуглецю вже переходить із галузі екології в економічні, соціальні та, зрештою, політичні сфери.

У грудні 1997 р. в Кіото (Японія) був прийнятий Протокол до рамкової конвенції Організації об'єднаних націй про зміну клімату(датованої травнем 1992) (). Головне в Протоколе– кількісні зобов'язання розвинених країн та країн з перехідною економікою, включаючи Росію, щодо обмеження та зниження викидів парникових газів, насамперед СО 2 , в атмосферу у 2008–2012. У Росії дозволений рівень викидів парникових газів на ці роки – 100% від рівня 1990. Для країн ЄС у цілому він становить 92%, для Японії – 94%. США передбачалося 93%, проте ця країна відмовилася брати участь у Протоколі, оскільки зниження викидів вуглекислого газу означає зниження рівня вироблення електроенергії і, отже, стагнацію промисловості. 23 жовтня 2004 року Державна Дума Росії прийняла рішення про ратифікацію Кіотського Протоколу.

До забруднень регіонального масштабу відносяться багато відходів промислових підприємств та транспорту. Насамперед, це стосується діоксиду сірки. Він викликає утворення кислотних дощів, що вражають організми рослин та тварин та викликають захворювання населення. Техногенні оксиди сірки розподіляються нерівномірно і завдають шкоди окремим районам. За рахунок перенесення повітряних мас вони часто перетинають кордони країн і опиняються на теренах, віддалених від індустріальних центрів.

У великих містах та промислових центрах повітря, поряд з оксидами вуглецю та сірки, часто забруднене оксидами азоту та твердими частинками, що викидаються автомобільними двигунами та димовими трубами. Нерідко спостерігається утворення смогу. Хоча ці забруднення носять локальний характер, вони зачіпають багатьох людей, які компактно мешкають на таких територіях. Крім того, завдається шкоди навколишньому природі.

Одним із основних забруднювачів навколишнього середовища є сільськогосподарське виробництво. У систему кругообігу хімічних елементів штучно вводяться значні маси азоту, калію, фосфору як мінеральних добрив. Їх надлишок, не засвоєний рослинами, активно залучається до водної міграції. Накопичення сполук азоту та фосфору в природних водоймах викликає посилене зростання водної рослинності, заростання водойм та забруднення їх мертвими рослинними залишками та продуктами розкладання. Крім того, аномально високий вміст розчинних сполук азоту в ґрунті спричиняє підвищення концентрації цього елемента в сільськогосподарських продуктах харчування та питній воді. Це може спричинити серйозні захворювання людей.

Як приклад, що показує зміни структури біологічного круговороту внаслідок діяльності, можна розглянути дані для лісової зони європейської частини Росії (таблиця). У доісторичні часи вся ця територія була вкрита лісами, нині їхня площа зменшилася майже вдвічі. Їхнє місце зайняли поля, луки, пасовища, а також міста, селища, транспортні магістралі. Зменшення загальної маси деяких елементів за рахунок загального зменшення маси зелених рослин компенсується внесенням добрив, яке залучає до біологічної міграції значно більше азоту, фосфору та калію, ніж природна рослинність. Вирубування лісу та розорювання ґрунтів сприяють посиленню водної міграції. Таким чином, суттєво збільшується вміст сполук деяких елементів (азоту, калію, кальцію) у природних водах.

Забруднювачами води є органічні відходи. На їх окиснення витрачається додаткова кількість кисню. При надто низькому вмісті кисню нормальне життя більшості водних організмів стає неможливим. Аеробні бактерії, яким необхідний кисень, також гинуть, натомість розвиваються бактерії, що використовують для своєї життєдіяльності сполуки сірки. Ознакою появи таких бактерій є запах сірководню – одного з продуктів їхньої життєдіяльності.

Серед багатьох наслідків господарської діяльності людського суспільства особливе значення має процес прогресуючого накопичення металів у навколишньому середовищі. До найбільш небезпечних забруднювачів відносять ртуть, свиней та кадмій. Істотний вплив на живі організми та їх угруповання надають також техногенні надходження марганцю, олова, міді, молібдену, хрому, нікелю та кобальту (рис. 3).

Природні води можуть забруднюватись пестицидами та діоксинами, а також нафтою. Продукти розкладання нафти токсичні, а нафтова плівка, що ізолює воду від повітря, призводить до загибелі живих організмів (насамперед планктону) у воді.

Крім накопичення у ґрунті токсичних та шкідливих речовин внаслідок діяльності людини, шкода землям завдається за рахунок поховання та звалищ промислових та побутових відходів.

Основними заходами боротьби із забрудненням атмосфери є: суворий контроль викидів шкідливих речовин. Потрібно замінювати токсичні вихідні продукти на нетоксичні, переходити на замкнуті цикли, удосконалювати методи газоочищення та пиловловлення. Велике значення має оптимізація розміщення підприємств зменшення викидів транспорту, і навіть грамотне застосування економічних санкцій.

Велику роль захисту навколишнього середовища від хімічних забруднень починає грати міжнародне співробітництво. У 1970-і в озоновому шарі, що захищає нашу планету від небезпечної дії ультрафіолетового випромінювання Сонця, було виявлено зниження концентрації ПРО 3 . У 1974 р. встановили, що озон руйнується під дією атомарного хлору. Одним з основних джерел хлору, що потрапляє в атмосферу, є хлорфторпохідні вуглеводнів (фреони, хладони), що використовуються в аерозольних балонах, холодильниках та кондиціонерах. Руйнування озонового шару відбувається, можливо, не тільки під дією цих речовин. Проте, було вжито заходів щодо зменшення їх виробництва та використання. У 1985 багато країн домовилися про захист озонового шару. Обмін інформацією та спільні дослідження змін концентрації атмосферного озону продовжуються.

Проведення заходів, що запобігають потраплянню забруднюючих речовин у водойми, включає встановлення прибережних захисних смуг та водоохоронних зон, відмову від отруйних хлорвмісних пестицидів, зменшення скидів промислових підприємств за рахунок застосування замкнутих циклів. Зниження небезпеки забруднення нафтою можливе шляхом підвищення надійності танкерів.

Для запобігання забруднення поверхні Землі потрібні запобіжні заходи – не допускати засмічення ґрунтів промисловими та побутовими стічними водами, твердими побутовими та промисловими відходами, потрібне санітарне очищення ґрунту та території населених місць, де такі порушення були виявлені.

Найкращим вирішенням проблеми забруднення навколишнього середовища були б безвідходні виробництва, які не мають стічних вод, газових викидів та твердих відходів. Однак безвідходне виробництво сьогодні і в найближчому майбутньому принципово неможливо, для його реалізації потрібно створити єдину для всієї планети циклічну систему потоків речовини та енергії. Якщо втрати речовини, хоча б теоретично, все ж таки можна запобігти, то екологічні проблеми енергетики все одно залишаться. Теплового забруднення не можна уникнути в принципі, а так звані екологічно чисті джерела енергії, наприклад, вітряні електростанції, все одно завдають шкоди навколишньому середовищу.

Поки що єдиним шляхом суттєвого зменшення забруднення навколишнього середовища є маловідходні технології. Нині створюються маловідходні виробництва, у яких викиди шкідливі речовини не перевищують гранично допустимих концентрацій (ГДК), а відходи не призводять до незворотних змін природи. Використовується комплексна переробка сировини, поєднання кількох виробництв, застосування твердих відходів виготовлення будівельних матеріалів.

Створюються нові технології та матеріали, екологічно чисті види палива, нові джерела енергії, що знижують забруднення довкілля.

Олена Савінкіна

Забрудненнямвважається будь-яка небажана антропогенна зміна екологічної системи. Забруднення може бути механічним, хімічним, осмофорним, біологічним, фізичним, біоценотичним, ландшафтним.

Механічне забруднення– здійснюється відносно інертними у фізико-хімічному відношенні відходами людської діяльності: полімерними матеріалами у вигляді різноманітних упаковок та тари, відпрацьованими автопокришками, будівельним та побутовим сміттям, твердими відходами промислового виробництва, аерозолями тощо.

Повітря може забруднюватися аерозолями (пилами) дезінтеграції, конденсації та вторинними завислими речовинами, що утворюються в процесах спалювання рідких та газоподібних палив, а також при протіканні газофазних та фотохімічних реакцій в атмосфері. Час життя частинок аерозолів у повітрі та ступінь їх впливу на людину залежать від багатьох факторів і насамперед від розміру частинок.

В даний час у земній атмосфері міститься понад 20 млн т аерозолів, які за однією з класифікацій умовно можна поділити на три групи:

Пили, що являють собою тверді частинки, дисперговані в повітрі і що утворюються в процесах дезінтеграції;

Дими - сконденсовані високодисперсні частинки твердих речовин, що виникають при горінні, випаровуванні розплавів, розчинів, проведенні хімічних реакцій та ін;

Тумани – скупчення рідких частинок у газоподібному середовищі.

Розмір часток аерозолів у повітрі коливається в межах від 0,01 до 100 мкм. Великі частинки з розміром більше 10 мкм швидко осідають з атмосферного повітря, а дрібні, з розміром частинок 0,01-0,1 мкм, як правило, виносяться у вищі шари атмосфери і вимиваються з неї з опадами.

Ступінь впливу аерозолів на організм людини залежить від кількості (дози) пилу, що потрапив до нього, і визначається його проникною здатністю (табл. 4.1).

Таблиця 4.1. Проникаюча здатність аерозолів в організм людини

Засмічення середовищає однією з форм механічного забруднення, воно суттєво погіршує естетичні та рекреаційні якості середовища. До цього виду забруднення належить і засмічення навколокосмічного простору. За сучасними даними, у ближньому космосі вже знаходиться понад 3000 т космічного сміття.

Проблема механічного забруднення навколишнього середовища, і насамперед відходами, вкрай гостро постає перед усім світовим співтовариством. Життєдіяльність міст та сільськогосподарських поселень породжує купи сміття, рідких стоків, аерозолів, які буквально перетворили всі структурні рівні біосфери на колосальне звалище. Щорічно у світі утворюється до 1,0-1,5 млрд. т шкідливих виробничих та 400-450 млн т комунальних відходів(КО). На кожного жителя Землі припадає в середньому за рік 0,12 т відходів споживання, 1,2 т всіх продуктів виробництва, тобто відкладених відходів, і близько 14 т відходів переробки сировини.

Якщо до 7% промислових відходів у розвинених країнах надходить на вторинне використання, то комунальні відходи та їх переробка становлять нині складну проблему. Щорічний світовий приріст КЗ становить близько 3%, а в деяких країнах він досягає 10%.

Світовий досвід показує, що для поховання 1 т КО потрібно близько 3 м 2 площі, тому сміттєзвалища займають у всьому світі сотні тисяч гектарів земель, що практично виведені із сільськогосподарського обороту. Відомо, що для поховання КЗ щорічно потрібні всі більші площі земель, наприклад, для міст з населенням до 350 тис. осіб при висоті складування відходів 10 м необхідно 5 га; 350-700 тис. - 10 га; 700 тис.-1 млн – 13,5 га; для міст із населенням понад 1,1 млн жителів необхідно понад 18 га земель.

Хімічне забрудненняформується в результаті зміни природних хімічних властивостей навколишнього середовища на час вступу не властивих їй реакційноздатних хімічних речовин або ж у концентраціях, що перевищують фонові. Найбільш масовими хімічними забруднювачами є оксиди вуглецю, сірки та азоту, вуглеводні, солі кислот та лугів, сполуки сірки, фтору, фосфору, феноли та ін.

Хімічні забруднювачі характером свого на здоров'я людей поділяються такі групи: токсичні, дратівливі, сенсибилизирующие, канцерогенні, мутагенные, що впливають репродуктивну функцію. В даний час відомо більше 3 млн хімічних сполук, щорічно синтезується більше 100 000 нових речовин, в результаті цього людство перебуває під загрозою впливу 40-50 тис. хімічних сполук різних класів, не властивих природним умовам навколишнього середовища.

Цікаво, що й самі люди є джерелами виділення повітря понад 20 забруднюючих речовин – антропотоксинів (вуглекислого газу, аміаку, кетонів, сірководню та інших.). У невеликих, погано вентильованих приміщеннях (шкільних класах, аудиторіях, кабінетах та інших.), при великому накопиченні людей вміст антропотоксинів може досягати рівнів, допустимих лише виробничих будинків. Ймовірність утворення високих концентрацій забруднюючих речовин повітря приміщень призвела до появи поняття «синдром хворих будинків».

Близьким за природою до хімічного є осмофорне забруднення. Воно здійснюється пахучими речовинами (одорантами) у таких низьких концентраціях, які можуть надавати хімічного резорбтивного на людини, але можуть викликати рефлекторні реакції організму.

При високих концентраціях одорантів їх слід розглядати як хімічні забруднювачі. Реакція організму на осмофорне забруднення проявляється у відчутті запаху, зміні біоелектричної активності мозку, світлової чутливості тощо. Близько 50% всіх скарг населення забруднення повітря пов'язані з відчуттям неприємних чи важких запахів.

Первинною реакцією людини на неприємний запах є відчуття незручності, занепокоєння; Вторинні ефекти, пов'язані з впливом високих концентрацій одоранту, виявляються у вигляді блювоти, порушення сну, почастішання пульсу, підвищення артеріального тиску, хворобливих відчуттів з боку основних органів. Крім того, вплив неприємних запахів може виражатися в головному болі, стані втоми, підвищеної сонливості або, навпаки, збудженні, слинотечі та ін.

Тому поняття «неприємний запах» набуває певного санітарно-гігієнічного сенсу. Близько 20% хімічних речовин має неприємний запах, а кількість речовин, що розпізнаються за запахом, близько 100 тисяч.

Біологічне забрудненняздійснюється нехарактерними для даної екосистеми живими організмами та/або продуктами їх життєдіяльності, які погіршують умови існування природних біотичних угруповань або негативно впливають на здоров'я людини та результати її господарської діяльності.

В даний час у зв'язку з масовою урбанізацією, значним збільшенням щільності населення в містах, інтенсивним розвитком фармацевтичної, харчової та особливо мікробіологічної промисловості дедалі більшу роль у забрудненні біосфери відіграють біологічно активні речовини. Основними факторами несприятливого впливу на навколишнє середовище є живі та мертві клітини мікроорганізмів (бактерії, віруси, рикетсії, спірохети, гриби, найпростіші) та продукти їхнього метаболізму. Негативна дія їх полягає у виникненні та розвитку різних алергічних реакцій та інфекційних захворювань. Найчастіше виникають такі захворювання, як аспергільози, кандидози та мікози. Вони найбільш небезпечні для осіб із зниженою опірністю організму.

Одним із яскравих прикладів захворювань, які можуть виникати у «хворих будинках», є так звана «хвороба легіонерів». Вперше вона була описана в 1976 р. у Філадельфії, коли після чергового конгресу організації «Американський легіон» з 4-400 його учасників 221 людина захворіла на невідому грипоподібну хворобу, причому 34 з них померли. Це нове захворювання і отримало назву «хвороби легіонерів». Вона характеризується розвитком пневмонії, інтоксикацією, лихоманкою, а також ураженням центральної нервової системи (ЦНС), шлунково-кишкового тракту (ШКТ) та нирок. Збудниками хвороби є мікроорганізми – легіонели, які зберігають життєздатність за температури від +4 до +65 °С. З повітрям або забрудненою водою легіонели потрапляють до систем кондиціонування повітря, де і знаходять сприятливе середовище для свого розмноження та розповсюдження. Повітря від систем кондиціонування, заражене легіонелами, надходить у приміщення і призводить до масових захворювань людей, що там знаходяться.

Джерелами біологічного забруднення також можуть бути споруди біохімічної очистки стічних вод підприємств та міст, лікарні, поліклініки, звалища комунальних та промислових відходів, свинарські господарства, ферми великої рогатої худоби, птахофабрики тощо.

Адсорбовані на частинках аерозолів мікроорганізми можуть поширюватися великі відстані. Дослідження показують, що життєздатні клітини мікроорганізмів у ряді випадків піднімаються на висоту 3000 м. Відомі випадки біологічного забруднення навколишнього середовища, що призвели до масових шлунково-кишкових захворювань (сальмонельозу, гепатиту), внутрішньолікарняних стійких інфекцій. Достовірно доведено, що захворювання дітей, які проживають поблизу заводів з виробництва антибіотиків, у 1,5-3 рази вищі за середню захворюваність для даного населеного пункту.

Особливістю багатьох житлових приміщень є високий рівень біологічного забруднення, що призводить до алергізації людей, що проживають у них. У домашньому пилу містяться мікроскопічні сапрофітні кліщі, виділення яких є причиною алергізації людини. Кліщі можуть жити в постільних речах, килимах, м'яких меблів, одязі.

У домашньому пилу присутні також епідермальні алергени з вовни, лупи та слини кішок, собак, інших домашніх тварин, пера та екскрементів птахів (голубів, папуг, канарок та ін.). Висока сенсибілізуюча активність має хітиновий покрив і екскременти тарганів, епідерміс нижчих рачків дафній, що використовуються як сухий корм для рибок.

Домашній пил є сорбентом та накопичувачем спор різних цвілевих грибів, які також є активними алергенами та призводять до зниження імунітету організму, бронхіальної астми, алергічного альвеоліту та інших захворювань.

В даний час порушується питання про небезпеку генетичного забрудненнядовкілля. Ризик цього виду біологічного забруднення, пов'язаного з генною інженерією, стає дедалі реальнішим. Висловлюються побоювання, що штучно створені мікроорганізми, потрапивши у зовнішнє середовище, можуть викликати порушення рівноваги у природних екосистемах, а також епідемії невідомих хвороб, з якими людям буде важко впоратися. Крім того, внаслідок маніпуляцій із генами може відбуватися генетична ерозія– втрата частини геному та заміщення генів або їх локусів чужорідним генетичним матеріалом, що потрапляє з продуктами генної інженерії, отриманими, зокрема, на основі геному ссавців. Найбільшого ризику генетичного забруднення схильні рідкісні і зникаючі види, популяції яких перебувають у стадії деградації.

У ряді випадків випадково переселені в нові екосистеми тварини або рослини можуть завдавати великої шкоди сільському та лісовому господарству (макробіологічне забруднення). Так сталося, наприклад, у Європі з американським колорадським жуком, який став тут масовим шкідником пасльонових культур (картопля, томати та ін.). У свою чергу Європа «відплатила» Америці випадковим занесенням до дубових лісів непарного шовкопряда, який швидко розмножився, знайшовши тут свою екологічну нішу, і став небезпечним шкідником.

До окремої групи слід віднести лікарські забруднення. Деякі лікарські препарати надають несприятливий вплив на організм людини навіть у терапевтичних дозах. Наприклад, такі препарати як амідопірин, фенацетин заборонені до виробництва, т.к. є вираженими канцероген. Антибіотики тетрациклінового ряду мають ототоксичний ефект. При неправильному доборі дози вони, вражаючи слуховий нерв, викликають глухоту новонароджених. Крім того, багато антибіотиків порушують біоценоз кишечника та інших внутрішніх середовищ організму, викликаючи дисбактеріози та кандидози.

Фізичні види забрудненнянавколишнього середовища – радіоактивне, акустичне, вібраційне, електромагнітне, теплове та світлове забруднення.

Радіоактивне забруднення– це фізичне забруднення, пов'язане з підвищенням природного радіоактивного фону та рівня вмісту в середовищі радіоактивних елементів та речовин. За наявності радіоактивних речовин, воно може розглядатися і як хімічне забруднення. Основними джерелами радіоактивного забруднення середовища є випробування ядерної зброї, атомні реактори та установки, підприємства атомної промисловості, технологічні, медичні, наукові прилади та обладнання, зола, шлаки та відвали, що містять радіоактивні речовини, могильники радіоактивних відходів тощо.

Активне підвищення концентрації радіоактивних речовин у навколишньому середовищі почалося приблизно з 1933 року початку планомірних робіт з дослідження радіоактивних елементів.

При поглинанні іонізуючого випромінювання радіоактивних речовин в організмі спостерігаються різноманітні морфологічні та функціональні порушення, що призводять до розвитку гострої чи хронічної форми променевої хвороби, злоякісних новоутворень, захворювань крові та генетичних змін. Крім того, радіація посилює вплив на організм людини хімічних забруднювачів, таких як вуглеводні, оксид вуглецю та ін.

Природне фонове опромінення створюється космічним випромінюванням та природними радіоактивними речовинами, які у об'єктах довкілля. При цьому нестійкі ядра атомів (нукліди) мимоволі розпадаються з утворенням інших атомів елементів і виділенням енергії. Радіоактивні перетворення властиві лише окремим речовинам, що містять радіонукліди. Розпад природних радіонуклідів групи торію, урану, актинія та інших супроводжується випромінюванням особливого виду випромінювання, званого радіоактивним, яке може бути корпускулярним та квантовим. Корпускулярне випромінювання являє собою потік α- та b-часток та нейтронів, а квантове – c-квантів та рентгенівського випромінювання.

З іонізуючими випромінюваннями населення будь-де земної кулі зустрічається щодня. Це, перш за все, радіоактивне тло Землі, яке складається з трьох компонентів:

Космічного випромінювання (внесок у середню річну дозу опромінення людини 15,1%);

Випромінювання від природних радіоактивних елементів, що містяться в грунті, будівельних матеріалах, повітрі та воді (68,8%);

Випромінення від природних радіоактивних речовин, які з їжею та водою потрапляють усередину організму, фіксуються тканинами та зберігаються в тілі людини протягом усього його життя (15,1%);

Інші джерела (1%).

Середня сумарна річна доза опромінення населення від природних джерел становить приблизно 2 мЗв (зіверт), що здебільшого пов'язано з надходженням радону та тритію з ґрунтів, будівельних матеріалів, води, природного газу, повітря. Крім того, людина зустрічається з джерелами штучного випромінювання, включаючи радіонукліди, які широко застосовуються в господарській діяльності.

При дозах опромінення близько 0,1 мЗв немає будь-яких патологічних змін у органах і тканинах організму людини. Доза 0,1 Зв визначає допустиме разове аварійне опромінення населення, 0,05 Зв – допустиме опромінення медичного персоналу та працівників АЕС у нормальних умовах експлуатації за рік, 0,25 Зв – разове допустиме опромінення персоналу, що працює з радіоактивними агентами. Доза опромінення 1 зв визначає нижній рівень розвитку променевої хвороби; 4,5 Зв - неминуче викликає важку (летальну) ступінь променевої хвороби. В даний час вважається, що загальною довічною дозою опромінення населення на території Білорусі є 0,35 Зв. Сюди входять усі дози опромінення, отримані людиною протягом усього життя. Наприклад, щоденний протягом року перегляд усіх телепередач забезпечує дозу 0,01 мЗв; переліт літаком на відстань 2-400 км - 0,02-0,05 мЗв; одна процедура флюорографії – 3,7 мЗв; рентгеноскопія зуба – 0,03 мЗв; рентгеноскопія шлунка (місцева) - 0,336 мЗв.

Акустичне (шумове) забрудненняхарактеризується перевищенням рівня природного шумового тла. Шум – одне з форм фізичного (хвильового) забруднення довкілля, адаптація організмів якого практично неможлива. Найбільш потужними та поширеними джерелами шуму, особливо у містах, є автомобільний та рейковий транспорт, промислові підприємства, авіація, побутова техніка (холодильники, магнітофони, радіоприймачі тощо). Перед транспорту припадає 60-80% всіх шумів, які у місця перебування людей. Відомо, що у містах рівень шуму підвищується приблизно 1 дБА на рік і протягом останніх 10 років зріс у світовому масштабі на 10-12 дБА.

Шум є загальнобіологічним подразником і за певних умов впливає на всі органи та системи. Насамперед шум впливає на ЦНС, викликаючи у людини почуття нервової напруги, занепокоєння і роздратування, поява неврозів у 30% випадків, головного болю – у 80%. Внаслідок тривалого впливу підвищених рівнів шуму розвиваються серцево-судинні захворювання, насамперед, судинна дистонія. Гастрит, виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки, інші хронічні захворювання шлунково-кишкового тракту також характерні для осіб, які тривалий час перебувають у галасливій обстановці. Існує достовірний зв'язок між впливом шуму та порушенням обмінних процесів в організмі, зниженням гостроти слуху та зору. Тією чи іншою мірою шум впливає на кору надниркових залоз, гіпофіз, щитовидну залозу, статеві залози. Шум сприяє підвищенню загальної захворюваності на 10-12%. На думку вчених, вплив шуму скорочує тривалість життя у великих містах на 8-12 років.

Шум має кумулятивний ефект, тобто. акустичне роздратування, накопичуючись в організмі, дедалі сильніше пригнічує нервову систему. Незважаючи на звичку до шуму, повна фізіолого-біохімічна адаптація людини до шуму неможлива. Це означає, що шум робить свою руйнівну дію, навіть якщо людина до неї звикла і як би її не помічає.

Нечутні звуки також можуть шкідливо впливати на організм людини. Так, інфразвуки, здатні проникати в приміщення навіть крізь товсті стіни, здатні впливати на психічну сферу людини, при цьому утрудняються всі види інтелектуальної діяльності, погіршується настрій, з'являється відчуття жаху, розгубленості, тривоги, страху. Вважається, що саме інфразвуками викликаються багато нервових захворювань жителів міст.

Дослідженнями доведено вплив шуму та на рослинні організми. Так, рослини поблизу аеродромів, з яких безперервно стартують реактивні літаки, зазнають пригнічення росту і навіть відзначається зникнення окремих видів.

У низці наукових праць показано пригнічуючу дію шуму (близько 100 дБ із частотою звуку від 31,5 до 90 тис. Гц) на рослини тютюну, де виявляли зниження інтенсивності зростання листя, насамперед у молодих рослин. Привертає увагу вчених та дію ритмічних звуків на рослини. Дослідження з вивчення дії музики на рослини (кукурудза, гарбуз, петунія, цинія, календула), проведені в 1969 р. американським музикантом та співачкою Д. Ретолек, показали, що на музику Баха та індійські музичні мелодії рослини відгукувалися позитивно. Їхній габітус, суха вага біомаси були найбільшими в порівнянні з контролем. І, що найдивовижніше, їхні стебла таки тяглися до джерела цих звуків. У той же час на рок-музику і безперервні барабанні ритми зелені рослини відповідали зменшенням розмірів листя і коріння, зниженням маси, і всі вони відхилялися від джерела звуку, ніби хотіли уникнути згубної дії музики.

Рослини, подібно до людей, на музику реагують як цілісний живий організм. Їх чутливими «нервовими» провідниками, на думку ряду вчених, є флоемні пучки, меристема та збудливі клітини, розташовані у різних частинах рослини, пов'язані між собою біоелектричними процесами. Ймовірно, цей факт - одна з причин подібності реакцію музику у рослин, тварин і людини.

Вібраційне забруднення– один із видів фізичного забруднення, пов'язаного з впливом механічних коливань твердих тіл на об'єкти навколишнього середовища. Цей вплив може бути місцевим(коливання від ручних інструментів та обладнання, що передаються до окремих частин тіла) та загальним(Коливання передаються всьому організму в цілому). Найбільш небезпечна частота загальної вібрації лежить у діапазоні 6-8 Гц, оскільки вона збігається з власною частотою коливань внутрішніх органів людини, в результаті складання цих коливань можуть виникати резонансні явища з порушенням роботи органів або навіть їх руйнуванням.

На рис. 4.1 представлена ​​модель людини, що складається із зосереджених мас, пружних зв'язків (пружин) та дисипативних втрат, представлених на схемі демпферами.

Рис. 4.1 Резонансна модель систем та деяких органів людини

Зі схеми видно, що резонансні явища можуть відбуватися з різними частинами тіла людини за різних частот. При вертикальній вібрації резонанс органів черевної порожнини спостерігається при частотах 4-8 Гц, голови – 25 Гц, за більш високих частотах 30-80 Гц відбувається резонанс очного яблука. Наприклад, у перших польотах американських космонавтів при вібрації із частотою 50 Гц вони не могли зчитувати показання приладів унаслідок резонансної вібрації очей.

Суб'єктивне відчуття людиною вібрації залежить від віку, загального стану організму, тренованості, індивідуальної переносимості, емоційної стійкості, нервово-психічного статусу, а також від характеристик вібрації (віброшвидкості, віброприскорення, вібросміщення, частоти та амплітуди).

Вібрація викликає зміну частоти пульсу та артеріального тиску, впливає на ендокринну систему, викликає порушення різних обмінних процесів, функцій вестибулярного та зорового апарату.

Вплив вібрації на організм людини залежить від амплітуди та частоти коливань (табл. 4.2).

Таблиця 4.2. Характеристика впливу вібрації на організм людини

Найбільшу кількість скарг на неприємні відчуття та хворобливі стани при вібраційному впливі пред'являють особи віком від 31 до 40 років (65,5% від числа тих, хто звернувся до лікарських закладів), що вказує на наявність підвищеної віброчутливості цієї вікової категорії населення.

Електромагнітне забрудненнятакож відноситься до фізичних форм забруднення навколишнього середовища і відбувається внаслідок зміни її електромагнітних властивостей, що призводять до глобальних та місцевих геофізичних аномалій та змін у тонких біологічних структурах живих організмів.

Електромагнітний фон планети визначається в основному електричними та магнітними полями Землі, атмосферною електрикою, радіовипромінюванням Сонця та Галактики, а також накладкою на природний фон полів від штучних джерел (лінії електропередачі, радіо та телебачення, промислові високо- та надвисокочастотні установки, антенні поля, системи та супутникового зв'язку, радіолокації, телеметрії та радіонавігації, інші джерела). Напруженість електромагнітного поля Землі змінюється в залежності від відстані до поверхні планети: на висоті 0 км. вона становить 130 В/м; 0,5 км – 50 та 12 км – 2,5 В/м.

У процесі еволюційного розвитку всі живі організми Землі пристосувалися до певним природним електромагнітним полям і змушені були виробити стосовно них як захисні механізми, але у тому чи іншою мірою включити в свою життєдіяльність. Тому зміна параметрів електромагнітного поля(ЕМП) по відношенню до природного може викликати у живих істот мікроорганічні зрушення, які у ряді випадків переростають у патологічні.

Енергія, поглинена одиницею маси за одиницю часу, є основою дозиметричної оцінки – так звана питома поглинена потужність(SAR), що вимірюється у ватах на кілограм. Якщо довжина хвилі співмірна з розмірами біологічного об'єкта, що опромінюється, або окремих його органів, то спостерігаються явища резонансу і стоячих хвиль, що призводить до зростання електромагнітного поглинання.

Біологічний ефект електромагнітного опромінення залежить від частоти, тривалості та інтенсивності впливу, площі опромінюваної поверхні, загального стану здоров'я людини та ін. Крім того, на розвиток патологічних реакцій організму впливають:

Режими генерації ЕМП, у тому числі амплітудна та кутова модуляції;

Чинники довкілля (температура, вологість, підвищений рівень шуму, рентгенівське випромінювання та інших.);

Деякі інші параметри (вік людини, спосіб життя, стан здоров'я та ін.);

Область тіла, що піддається опроміненню.

Найбільш чутливі до впливу ЕМП люди з ослабленим здоров'ям, зокрема, які страждають на алергічні захворювання або мають схильність до утворення пухлин. Дуже небезпечне електромагнітне опромінення в період ембріогенезу та у дитячому віці.

У загальному випадку ЕМП може чинити на живі організми тепловий та інформаційний вплив.

У міру збільшення поглиненої енергії (або щільності потоку енергії, що впливає ЕМП вище 10 мВт/см 2 ), порушуються захисні механізми, що регулюють температуру (термогенний ефект), що призводить до неконтрольованого підвищення температури тіла. У цьому випадку найбільш уразливі тканини з поганою циркуляцією крові та терморегуляцією (кришталик ока, насіннєві залози, жовчний міхур, ділянки шлунково-кишкового тракту). При цьому з'являються головний біль, дратівливість, сонливість, ослаблення пам'яті та хронічні ураження (у чоловіків зниження тестостерону в крові, імпотенція, у жінок – токсикози вагітності, патологія пологів).

Багато вчених пояснюють вплив ЕМП на людей порушеннями інформаційно-управлінських процесів в організмі, що викликають перерозподіл енергії, запуск програм, що зберігаються в організмі, та іншим інформаційним впливом.

До нетеплових (інформаційних) ефектів відносяться:

1. Зміна іонної проникності клітинних мембран під дією слабоінтенсивних ЕМП, що може спричинити ракові захворювання, зокрема лейкемію (рак крові).

На рис. 4.2 наведена залежність ризику захворювання на лейкемію від відстані до телевежі (графік відображає результати 12-річного обстеження населення, що проживає в Бірмінгемі (Великобританія) поблизу телевежі заввишки 240 м, що веде мовлення на 8 телеканалах загальною потужністю 1000 кВт і 5 кВт 2 .

2. Несприятливий вплив слабоінтенсивних ЕМП на центральну нервову систему. Розрізняють три ступені впливу: легку, яка характеризується початковим проявом астенічного та нейроциркулярного синдромів; середню, коли симптоми зазначених синдромів посилені та поєднуються з початковими проявами ендокринних порушень; тяжку, при якій посилена симптоматика порушень функцій центральної нервової, серцево-судинної та ендокринної систем людини та з'являються різноманітні психічні відхилення.

3. Вплив на серцево-судинну систему, у тому числі зниження артеріального тиску та уповільнення ритму серця (брадикардія).

4. Демодулююча дія. Спостерігалися зміни електроенцефалограм та електрокардіограм під впливом високочастотного випромінювання.

Рис. 4.2. Ризик виникнення лейкемії в залежності від відстані

до телевізійної вежі (по вертикалі вказано, у скільки разів збільшилося число

захворювань у порівнянні із середнім рівнем)

ЕМП радіочастотного діапазону можуть викликати в організмі людини зміни з боку нервової, серцево-судинної, дихальної та травної систем, крові, обміну речовин та деяких функцій ендокринних залоз. Біологічна дія ЕМП радіочастот залежить від частоти коливання хвилі. З підвищенням частоти, тобто e. зменшенням довжини хвилі, біологічна дія ЕМП стає більш вираженою. Так, ЕМП довгих хвиль відрізняються менш інтенсивним впливом на організм, ніж коротких та ультракоротких.

Напруженість ЕМП поблизу ліній електропередачі напругою 500 кВ становить 7,6-8,0 кВ/м, 750 кВ – 10-15 кВ/м. Несприятливі на організм можуть виявлятися вже за напрузі 1 000 В/м. При тривалому впливі НВЧ-випромінювань відзначаються зміни у формулі крові, помутніння кришталика ока (катаральні явища), трофічні зміни (випадання волосся, ламкість нігтів, зростання злоякісних новоутворень, втрата маси тіла та ін.).

Вплив ЕМП на організм насамперед проявляється із боку ЦНС. Психоневрологічні симптоми виражаються постійним головним болем, підвищеною стомлюваністю, ослабленням пам'яті, збліднення шкірних покривів, анемією та непритомними станами. Ще в 1986 р. суд американського штату Техас зобов'язав електричну компанію м. Х'юстона виплатити 25 млн доларів як відшкодування за шкоду, заподіяну приватній школі. На підставі наукових даних, суд зробив висновок: високовольтна лінія електропередачі, що проходить над територією школи, створювала загрозу здоров'ю дітей і зажадала її перенесення разом із відшкодуванням шкоди здоров'ю дітей.

Теплове забрудненняє формою фізичного забруднення навколишнього середовища проживання і характеризується періодичним чи тривалим підвищенням температури середовища вище природного рівня.

Теплове забруднення відбувається переважно з допомогою спалювання палива. Щорічно в теплоагрегатах планети спалюється величезна кількість копалин. Це супроводжується щорічним викидом в атмосферу понад 22 млрд. т діоксиду вуглецю, понад 1 млрд. т інших твердих, газо- та пароподібних сполук та виділенням 2 10 20 Дж вільної теплоти. Відомо, що вуглекислий газ разом з оксидами азоту, метаном, водяними парами, хлорфторвуглеводнями (ХФУ), озоном та іншими речовинами відноситься до парниковим газам– газу, що затримує інфрачервоне (теплове) випромінювання Землі та створює небезпеку підвищення середньорічних температур у поверхні нашої планети внаслідок так званого парникового ефекту.

Припускають, що до середини ХХІ ст. вміст вуглекислого газу атмосфері подвоїться, що неминуче позначиться глобальному потеплінні клімату, яке оцінюється величиною від 1,5 до 4°С. При цьому через південь Європи від Іспанії до України простягнеться смуга посушливого клімату. Але на північ від 50-ї широти в Північній Америці та Євразії кількість опадів у міру потепління зростатиме. Темпи опустелювання, що нині складають близько 6 млн га на рік, зростуть як в Азії, так і в Африці.

В даний час з'явилися досить серйозні підстави вважати, що джерелом парникових газів – діоксиду вуглецю, метану та оксиду азоту є не тільки спалювання викопного палива. Нещодавно проведені розрахунки показали, що переважним джерелом парникових газів виявилося порушення життєдіяльності мікробних угруповань ґрунтів Сибіру та частини Північної Америки, пов'язане з інтенсивною господарською діяльністю в цих регіонах, глобальним забрудненням атмосфери та деякими іншими факторами.

На процес глобального потепління клімату, ймовірно, істотно впливає виявлене у 80-х роках минулого століття глобальне потемніння атмосфери. Воно відбувається за рахунок надходження в атмосферне повітря аерозолів (сажі, пилу неорганічних сполук та ін), що утворюються в процесах спалювання будь-якого палива. Частинки пилу створюють у верхніх шарах атмосфери екран, який затримує частину сонячної енергії, що надходить Землю. Дослідження з космосу показують, що завдяки цьому явищу охолоджується поверхня океану у Північній півкулі планети та інших регіонах. Це призводить до зміни атмосферних процесів, що вже почалися посухи в Африці та потужні мусонні повені в Азії.

Кліматологи попереджають, що глобальне потемніння атмосфери може призвести до подвійного посилення глобального потепління з усіма наслідками.

Крім того, американські та британські фахівці дійшли висновку, що клімат Землі змінюється також за рахунок підвищення вологості повітря. За останніх 30 років вологість приземного шару повітря зросла на 2,2%. За прогнозами експертів, за загального потепління клімату на один градус вологість зросте на 6%. Використовуючи температурні прогнози Міжнародної комісії зі зміни клімату, вчені встановили, що до 2100 року вологість повітря на планеті зросте на 24%. При підвищенні вологості погіршується теплообмін між живими організмами та навколишнім середовищем, що загрожує серйозними наслідками для всієї біосфери.

Теплове забруднення навколишнього середовища може призводити не лише до глобальних, а й до локальних негативних наслідків. Найбільш яскравим прикладом локального теплового забруднення атмосфери є теплове забруднення великих міст, де взимку температура у центрі міста на 3-4°С вище, ніж його околиці. Локальне теплове забруднення характерне також для великих водойм, куди скидаються теплі охолодні води ГРЕС, великих підприємств, станцій очищення стічних вод міст, що може призводити до серйозних змін у біосфері.

Світлове забруднення– це форма фізичного забруднення, що з періодичним чи тривалим перевищенням рівня освітленості місцевості з допомогою використання джерел штучного світла.

Основним джерелом світлової енергії Землі є Сонце, сумарна радіація якого у середніх широтах становить 4,6 кДж/см 2 на добу. Сонячна радіація, що приходить на земну поверхню, створює для її мешканців певний світловий режим, складовим якого є пряме і розсіяне світло. Співвідношення з-поміж них закономірно змінюється залежно від географічної широти місцевості. У полярних районах переважає розсіяна радіація, що становить близько 70% променистого потоку, а екваторіальних областях вона перевищує 30%. Це зумовлено більшою прохідністю променів прямої радіації через тонший шар атмосфери.

Екологічно значущими є такі параметри світла: тривалість впливу (довгота дня), інтенсивність (в енергетичних одиницях), якісний склад променистого потоку (спектральний склад). Всі живі організми тонко реагують на зміну тривалості світлового впливу, вони здатні відчувати зовсім незначні зміни співвідношення світлового та темного періодів доби. Ця здатність організмів реалізована в такому загальнобіологічному явищі, як фотоперіодизм, який пов'язаний з феноменом біологічного годинника, утворюючи легкопристосовуваний механізм регулювання функцій організму в часі. Фотоперіодизм проявляється у поділі живих істот на дві великі групи за часом активності – на денних та нічних; організми довгого та короткого дня. Тривалість світлового дня впливає тривалість менопаузи для комах; сезонність у рослин та динаміку їх зростання; розвиток зимового хутрового покриву у звірів; циклічність статевої активності, плодючість, міграцію тощо.

Інтенсивність світла керує усією біосферою, впливаючи на первинне продукування органічної речовини організмами-продуцентами. Якісні показники світла в екологічному відношенні дуже суттєві. Залежно від висоти Сонця над горизонтом, пряма радіація містить від 28 до 43% фотосинтетично активної радіації (ФАР). Значно більше її у розсіяному світлі, де ФАР досягає 50-60 % при хмарному небі та 90% – при безхмарному, головним чином рахунок збільшення частки синьо-фіолетових променів, розсіюваних атмосферою. Загалом приблизно половина сонячної енергії, що надходить на поверхню Землі, припадає на ФАР у діапазоні хвиль 0,38-0,72 мкм. Інша її половина не поглинається та не асимілюється у процесі фотосинтезу.

Спектральна область поглинання сонячної радіації зеленим листям та іншими живими організмами включає ультрафіолетові, видимі та інфрачервоні промені. Видима ділянка спектра зумовила появу у тварин та рослин низки важливих пристосувань. У зелених рослин сформувався світлопоглинальний комплекс, за допомогою якого здійснюється процес фотосинтезу, виникло яскраве забарвлення квіток; у тварин з'явився колірний зір, фарбування покривів та окремих частин тіла.

Світловий фактор чітко визначає морфологічні, фізіологічні та інші ознаки живих організмів, вертикальні та добові міграції, їх поведінкові реакції.

Ультрафіолетові промені практично повністю поглинаються першими шарами клітин покривних тканин і сприяють синтезу в організмі вітаміну D. Однак тривалий і потужний вплив великих доз ультрафіолетового випромінювання може викликати руйнування покривних клітин, індукувати підвищене утворення пігменту меланіну і сприяти розвитку зло.

Інфрачервоні, або теплові промені несуть основну кількість теплової енергії. Нагрівання організму відбувається в основному за рахунок гарного поглинання теплової енергії водою, кількість якої в живому організмі досить велика.

Забруднення атмосфери викидами промисловості та автотранспорту призвело до значної зміни інтенсивності світлового потоку, а знищення озонового шару внаслідок незворотних хімічних реакцій у атмосфері призвело до інтенсифікації ультрафіолетового випромінювання. Ці явища викликають глобальні порушення всіх рівнях біосфери, що буде докладніше розглянуто у відповідних главах.

До біоценотичного забруднення , А точніше, порушення відносять зміну балансу популяції, фактори занепокоєння, випадкову або спрямовану інтродукцію та акліматизацію видів, неконтрольований вилов, відстріл, браконьєрство та ін.

Ландшафтне забрудненняпов'язано з вирубуванням лісів, зарегулюванням водотоків, кар'єрною та шахтною розробкою копалин, дорожнім будівництвом, ерозією ґрунтів, осушенням земель, лісовими та степовими пожежами, урбанізацією та іншими факторами.