Загрязнение окружающей среды

Загрязнение окружающей среды

Химическое загрязнение среды промышленностью

Химическое загрязнение биосферы. Основные источника загрязнения атмосферы транспорт бытовые котельные промышленность Основные вредные примеси пирогенного происхождения: Оксид углерода, сернистый ангидрид, серный ангидрид, сероводород и сероуглерод, оксиды азота, соединения фтора, соединения хлора, аэрозольное загрязнение атмосферы.

Фотохимический туман (смог). Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Воздействие фотохимического тумана на организм человека крайне опасно для дыхательной и кровеносной системы и часто является причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Химическое загрязнение природных вод Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Химическое загрязнение воды Неорганическое

Проблема загрязнения Мирового океана (на примере ряда органических соединений). Нефть и нефтепродукты. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно- коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса: а) Парафины (алкены) - (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. б) Циклопарафины - ( % от общего состава) - насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. в) Ароматические углеводороды - ( % от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. г) Олефины (алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк,) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Соединения с канцерогенными свойствами. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн.т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн.т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем.

Радиационное заражение

Радиационное загрязнение наиболее опасный вид физического загрязнения окружающей среды, связанный с воздействием на человека и другие виды организмов радиационного излучения. В развитых странах в настоящее время радиационное загрязнение окружающей среды представляет наибольшую опасность вследствие того, что один из основных источников этого вида загрязнения ядерная энергетика в последнее время развивается наиболее быстрыми темпами. По оценкам экспертов, этот вид загрязнения среды в государствах находится на втором месте после химического загрязнения

Радиоактивное загрязнение Техногенные источники: Ядерные взрывы Медицинские обследования АЭС Радиационный фонд на земле за последние 50 лет повысился на 60-70%

Причины Причины Радиоактивное заражение происходит при: ядерном взрыве в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма- излучений ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей. техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии.

Основные загрязняющие радиоактивные компоненты: Йод-131 является бета- и гамма-радиоактивным, период полураспада около 8 суток. В связи с бета-распадом, 131I вызывает мутации и гибель клеток, в которые он проник, а также окружающих тканей на глубину нескольких миллиметров. Концентрируется в основном в щитовидной железе. Стронций-90 период полураспада примерно 28,8 года. В окружающую среду 90Sr попадает преимущественно при выбросах с АЭС и ядерных взрывах. Крайне опасен. Откладывается, в основном, в костных тканях (костях). Цезий-137 период полураспада 33 года. Один из главных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Выброс 137Cs в окружающую среду происходит в основном в результате аварий на предприятиях атомной энергетики и испытаний ядерного оружия. Кобальт-60 период полураспада примерно равен 5,3 года. различным оценкам, до 14·1018 Бк (примерно 380 млн кюри).

Радиоактивное загрязнение биосферы это превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. При авариях на АЭС особенно резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод- 131, рутений-106 и др.). В настоящее время, по данным Международного агентства по атомной энергетике. (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности около 320 ГВт (17% мирового производства электроэнергии).

Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых требований, более или менее экологически чище no сравнению с теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола, диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое наращивание мощностей АЭС позволило в последние годы значительно уменьшить выбросы диоксида серы и оксидов азота в секторе энергетики соответственно на 71 и 60%. В Японии для стабилизации энергообеспечения страны намечается в ближайшие два десятилетия построить около 40 новых АЭС, что удовлетворит 43% энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена тенденция сокращения строительства новых АЭС. Использование атомной энергии в широких масштабах приводит к накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.

При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идёт на образование ударной волны и воронки в земле, % в световое излучение, до 5 % на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % в радиоактивное заражение местности. При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна до 10 %, световое излучение 5 8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)[2] Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения. Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь. Особенно большое значение имеет при взрыве нейтронного боеприпаса. От проникающей радиации могут защитить подвалы многоэтажных каменных и железобетонных зданий, подземные убежища с заглублением от 2-х метров (погреб, например или любое укрытие 3-4 класса и выше). Радиоактивное заражение при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведён к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглублённого взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы» может иметь решающее значение.

Загрязнение почвы. Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.

ОТХОДЫ

Виды отходов 1. Бытовые 2. Промышленные 3. Космические

Бытовые отходы. Бытовыми отходами являются товары и предметы, пришедшие в негодность и потерявшие свои потребительские свойства в результате бытовой деятельности человека и условно делится на: а) Биологические отходы. б) Бытовые отходы.

Состав. В состав бытовых отходов входят: 1. Растительные и пищевые отходы. 2. Кожа, кости. 3. Стекло. 4. Древесина. 5. Бумага. 6. Черные и цветные металлы. 7. Пластмассы. 8. Текстиль. 9. Резина.

Промышленные отходы остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства; вновь образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения. В отходы производства включаются вмещающие и вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и попутные продукты, отходы сельского хозяйства.

Классификация отходов. Промышленные отходы зачастую являются химически неоднородными, сложными поликомнонентными смесями веществ, обладающими различными химико-физическими свойствами, представляют токсическую, химическую, биологическую, коррозионную, огне- и взрывоопасность. Существует классификация отходов по их химической природе, технологическим признакам образования, возможности дальнейшей переработки и использования, но самым главным из них является степень опасности для человеческого здоровья.

Отходы также подразделяются по своему происхождению: - Вещества (оксид алюминия, кислота серная, фосфор красный) и смеси веществ (шлак металлургический, осмол производства анилиновых красителей). -Материалы (полиэтилен, фторопласт, ткань, бумага). -Изделия (кирпич, лампы, кабель). По состоянию: -Твердые; -Жидкие; -Газообразные. По возможности использования: -Вторичные материальные ресурсы (отходы которые уже перерабатываются или переработка которых планируется). -Безвозвратные потери (отходы, которые на данном этапе экономического развития перерабатывать нецелесообразно. Их предварительно обезвреживают в случае опасности и захоранивают на спецполигонах).

Влияние на окружающую среду. Полиэтиленовые пакеты. Срок их разложения составляет более 100 лет. В состав отходов входит огромное количество токсичных соединений (красители, пестициды, ртуть и ее соединения, растворители, свинец и его соли, лекарства, кадмий, мышьяковистые соединения, формальдегид, соли талия). Свалочный газ (состоит из метана на 50-75%) – биогаз, образующийся в результате анаэробного разложения органических отходов. Вызывает загрязнение атмосферы. Также его используют в качестве топлива при производстве электроэнергии, пара,тепла, автомобильного топлива.

Влияние на человека. Тяжелые металлы: свинец, кадмий, цинк – вызывают расстройство биосинтеза гемоглобина, изменение защитных механизмов организма, нарушения сердечно-сосудистой системы, расстройства психики, функциональные нарушения печени, почек, желудочно-кишечного тракта, накопление в организме свинца (в костях, крови, моче), отставание физического развития детей. Накопление ртути в мозге, сердце, лёгких, почках, печени, селезёнке, поджелудочной железе, мышечной ткани, крови, молоке, спинномозговой жидкости, волосах вызывает- нервно-психические нарушения. У детей - гипертония, повышенная пораженность зубов кариесом, необратимые поражения центральной нервной системы и мозга.

Влияние на человека. Беременные женщины, живущие вблизи мусорных свалок, имеют риск (на 12% больше) родить ребенка с врожденными аномалиями здоровья. Проживание возле свалок повышает вероятность развития нарушений нервной системы на 29 %, костно- мышечной системы на 16 %, кожи на 32 %. У матерей живших в радиусе 3 км от свалок с токсичными веществами, рождались дети с повышенной вероятность развития расщелины позвоночника (на 33 %), сердечной недостаточности и других пороков развития.

Космический мусор. Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты, промышленные объекты и транспортные коммуникации.

Модель распределения мусора в околоземном пространстве

В настоящее время в районе низких околоземных орбит вплоть до высот около 2000 км находится, по разным оценкам, порядка 300 тыс. техногенных объектов общей массой до 5000 тонн. Из них только порядка 10 % (около 8600 объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами и только около 6 % отслеживаемых объектов действующие. Около 22 % объектов прекратили функционирование, 17 % представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около 55 % отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, и обломки взрывов и фрагментации. Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Вклад в создание космического мусора по странам: Китай 40 %; США 27,5 %; Россия 25,5 %; Остальные страны 7 %.

Методы уборки и уничтожения. В настоящее время не существует практических методов уборки мусора с космического пространства, хотя опасные последствия от наличия мусора существуют и более того, возрастают. Решение данной проблемы международные сотрудничества обеспечивают следующим образом: Во-первых, обеспечивается экологический мониторинг околоземного космического пространства и ведения каталога объектов. Однако здесь же имеется сложность в отслеживании мелких осколков мусора, которые, несмотря на свои размеры, могут вывести из строя космическое оборудование. Во-вторых, ведется информационное обеспечение о прогнозе засоренности объектами космического пространства (ОКП) и ее опасности для космических полетов. В-третьих, разрабатываются, способы и средства защиты космических аппаратов от воздействия космических отходов. Также разрабатываются и внедряются мероприятия, направленные на снижение засоренности ОКП.

Опасность космическо­го мусора. Существование «бесполезных» объектов в космическом пространстве несет за собой довольно серьезные и опасные последствия. Опасность заключается в их воздействии на функционирующие космические аппараты. Скорость свободного полета «бесполезных» обломков достаточно велика и при столкновении с космическими аппаратами, имеется опасность повреждения и даже выхода из строя этих аппаратов. Также, уплотнение в низкоорбитном и атмосферном пространстве «космического мусора» является препятствием безопасного полета воздушных летательных объектов, что в конечном счете может привести к гибели человека. Не исключена возможность негативного влияния космических обломков на Землю. При их сходе с орбиты, имеется опасность прохождения космического мусора через слои атмосферы и попадания на земную поверхность, в частности на населенные пункты.

Переработка отходов. Проблема переработки вредных отходов считается самой крупной экологической проблемой века. Удаление вредных отходов – серьезная проблема в развитых, равно как и во многих развивающихся странах. В масштабе всей Земли ежегодно производится более 600 млн. т вредных промышленных отходов. Захоронение на свалках все еще считается наиболее экономичным методом удаления вредных промышленных отходов. Однако в некоторых случаях используются более эффективные методы, например термообработка и утилизация.

Термообработка. Технологию переработки твёрдых отходов, посредством термического разложения в котлах или печах. После высокотемпературного разложения образуются продукты сгорания: пепел, шлаки и летучие газы. Этот метод позволяет снизить объём бытовых отходов для захоронения примерно в 10 раз, а также использовать дополнительную энергию от горения для производства электроэнергии или теплоснабжения. Однако сжигание хлорсодержащих полимерных материалов ведёт к образованию токсичных веществ, диоксинов и фуранов.

Технологии термообработки. Основные виды термообработки отходов – сжигание и пиролиз. В обоих процессах используются высокие температуры как главное средство изменения химического, физического или биологического характера либо состава вредных отходов. Процесс сжигания осуществляется в присутствии достаточного количества кислорода. Побочными продуктами сжигания являются в основном вода, углекислый газ и зола; негорючие материалы, в том числе кислоты, оксиды металлов и другие неорганические соединения, собираются в золе или уносятся дымовым газом. Пиролиз – это горение в обедненной кислородом среде. Из молекул органических отходов в результате пиролиза образуются менее сложные частицы, молекулы простых органических соединений и зола; продукты пиролиза могут использоваться как сырье для химических производств и топливо.

Свалка. Влияние свалок на окружающую среду должно быть сведено к минимуму путем правильных расположения, устройства, функционирования, обращения с фильтратами и постоянного замера параметров таких объектов. Правила устройства свалок требуют наличия подкладки, системы сбора фильтрата, системы регулирования стоков, винилового покрытия и организации постоянного замера параметров. Каждая заполненная свалка должна иметь специальное верхнее покрытие, засыпанное слоем земли.

Полигон ТБО «МАГ-1», Нижегородская область. Он предназначен для размещения и обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО) и промышленных отходов (ПО) 3-4 классов опасности. Рассчитан на 15 лет эксплуатации.

Комплексные системы переработки отходов.

Утилизация. В основе утилизации лежит разделение мусора, которое делается в целях избегания смешения разных типов мусора и загрязнения окружающей среды. Разделение мусора помогает предотвратить его разложение, гниение и горение на свалках. Разделение мусора производится вручную или машинным способом.

Разделение мусора. В России: В 2002 году Гринпис России начал эксперимент по раздельному сбору мусора в Санкт-Петербурге. По состоянию на начало 2013 года раздельный сбор отходов сохранился лишь в нескольких районах. В июле 2012 года на сайте Росприроднадзора был опубликован доклад, в котором селективный сбор отходов признается менее эффективным по сравнению с термической переработкой.

Разделение мусора. В Германии: Хорошо отлаженная система сортировки мусора с помощью специальных контейнеров: а) Контейнер для пластика желтого цвета. б) Контейнер для биомусора. в) Контейнер для бумаги. г) Контейнер для стекла. д) Контейнер для обычного мусора. е) Для батареек и деталей от бытовых приборов существуют специальные коробки в магазинах.

Разделение мусора. В Японии. В Японии система сортировки мусора схожа с немецкой. Однако помимо этого японцы находят интересное применение переработанным отходам: а) Изготовление из переработанных пластиковых бутылок одежды, офисной мебели, канцелярских товаров. б) Из битого стекла и глины изготавливают уличную плитку. в) Использование деталей одноразовых фотоаппаратов во вторичной переработке для производства новых одноразовых фотоаппаратов. г) Создание мыла с использованием масла, остающегося после приготовления пищи в ресторанах и кафе. д) Расширение территории суши за счет создания искусственных островов из отходов - остров Юмэносима в Токийском заливе и остров Огисима. На острове Юмэносима располагаются парки, парники с растениями, музей и стадион, а на острове Огсима - металлургическое предприятие.

Утилизация. Текстиль и обувь. Весь текстиль поступает в сортировочный центр, где происходит отбор одежды, которая ещё может быть пригодна для использования, она впоследствии поступает в благотворительные ассоциации для малоимущих. Непригодная одежда проходит тщательный отбор: отделяются все металлические и пластмассовые детали (пуговицы, кнопки), затем разделяют по типу ткани (хлопок, лен, полиэстер). Например джинсовая ткань поступает на заводы по производству бумаги, где ткань измельчается и отмачивается, после этого процесс производства идентичен целлюлозному. Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработке резины и пластмассы.

Утилизация. Бетон и отходы бетонного производства. В процессе приготовления и применения бетонных смесей всегда образуются отходы и остатки свежего бетона в смесителях, бетоновозах и бетононасосах. Всю эту технику чистят и промывают водой от остатков бетона во избежание сокращения срока ее службы. Промытый материал собирается в специальный контейнер и может применяться для приготовления бетона.

Утилизация. Аккумуляторы и батареи. Сегодня все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. Побочный продукт переработки - шлаки являются безопасными для здоровья, поэтому в дальнейшем они используются в строительстве зданий и дорог.

Источники загрязнения окружающей среды. 1. Кустарная добыча золота является источником 30% мирового загрязнения ртутью. 2. Загрязнение подземных вод несёт потенциальную угрозу загрязнения 97% всех запасов свободных пресных вод планеты. 3. От загрязнения воздуха в помещении (различные аллергены, бактерии, пыль, токсичные выделения пластмасс, дым сигарет и т.д.) в мире постоянно страдает около миллиарда человек. 4. Производство металла является источником 6% всей эмиссии CO 2 в атмосферу нашей планеты. 5. Добыча полезных ископаемых влечёт за собой загрязнение грунтовых вод. 6. Радиоактивные отходы и добыча урана являются источником поступления в окружающую среду миллионов литров высоко-опасных отходов. 7. Неочищенные сточные воды оказывают сильное влияние на здоровье 2,6 миллиардов человек. 8. Загрязнение воздушной среды городов Земли является причиной гибели человек в год % из 8 миллионов тонн свинца, ежегодно оказывающихся в природной среде, содержалось в аккумуляторах и батарейках.

Самые загрязненные города Земли. 1. Чернобыль (Украина) пострадавших от радиации. 2. Линьфынь (Китай) человек, страдающих от автомобильных и промышленных выбросов. 3. Сукинда (Индия) человек, постоянно испытывают негативные последствия промышленной добычи хромитов. 4. Дзержинск (Россия) человек, подвержено вредному химическому загрязнению военной отрасли. 5. Сумгайт (Азербайджан) человек, испытывают неблагоприятные последствия добычи углеводородов. 6. Кабве (Замбия) человек жертвует своим здоровьем ради добычи и производства свинца. 7. Тяньин (Китай) постоянных жертв горнодобывающей промышленности. 8. Норильск (Россия) человек испытывают на себе негативные последствия добычи никеля.