Загрязнение окружающей среды

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 1. Понятия «техногенез», экологически опасные виды производств и объектов. Понятия «загрязнение», «загрязнитель», «источники загрязнения», Классификация источников загрязнения Согласно ГОСТу 17.5.01 - 78: техногенез - процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека. Заключается в преобразовании биосферы, вызываемой совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей по извлечению из окружающей среды, концентрации и перегруппировке целого ряда химических элементов, их минеральных и органических соединений. В результате промышленной, сельскохозяйственной и иной многоплановой деятельности человека возникает техногенная миграция значительных объемов разнообразнейших веществ, являющихся как правило, загрязнителями окружающей среды. В соответствии с материалами Международной конвенции об оценке воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте к экологически опасным отнесены следующие виды производств и объектов: • атомная промышленность (установки, предназначенные для производства обогащенного ядерного топлива или сбора, удоления и переработки радиоактивных отходов); • энергетика (атомные, гидравлические и тепловые электростанции, крупные установки для сжигания топлива); • черная и цветная металлургия (установки для доменного и матернового производств, предприятия черной и цветной металлургии, машиностроительные и металлообрабатывающие предприятия); • нефтехимия, нефте- и газопереработка; • химическая промышленность (химические комбинаты, производство асбеста, стекла, минеральных удобрений, пестицидов); • добыча полезных ископаемых (включая нефть и газ); • транспортировка нефти, газа, продуктов их переработки; • производство целлюлозы, бумаги, картона; • транспортировка, хранение, утилизация и захоронение токсичных и ядовитых отходов. • производство, хранение, транспортировка и уничтожение боеприпасов, взрывчатых веществ и ракетного топлива; • крупные склады для хранения нефтяных, нефтехимических, химических продуктов, пестицидов; • строительство дорог, автострад, трасс для железных дорог дальнего сообщения, аэропортов с длиной посадочной полосы более 2 км; • сельскохозяйственные объекты (животноводческие комплексы и птицефабрики, мелиоративные системы); • крупные водозаборы поверхностных и подземных вод; • крупные плотины и водохранилища; • вырубка лесов на большой территории; • легкая промышленность (фабрики по очистке, отбеливанию шерсти, кожевенные заводы, красильные фабрики). Кроме указанных стационарных источников возможных негативных воздействий на окружающую среду, несомненную экологическую опасность представляет автотранспорт. В соответствии с современными представлениями интегральным показателем последствий техногенеза является загрязнение окружающей среды. В Федеральном законе «Об охране окружающей среды» (2002 г.) дана следующая терминология загрязнения окружающей среды и загрязняющего вещества: Загрязнение окружающей среды - поступление в окружающую среду веществ и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду. В обиходе загрязнением в узком смысле считается привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее физических и биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде. Загрязнение - широкое понятие. Это комплекс загрязнителей. Загрязнитель - более узкое понятие. Загрязняющее вещество - вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают установленные для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов нормативы и оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Загрязнение на бытовом уровне - все то, что не в том месте, не в то время, не в том количестве, какое естественно. То, что дает загрязнение - источники загрязнения, которые бывают: первичные, вторичные, стационарные и передвижные. • первичные - непосредственно любое промышленное предприятие, теплоэлектростанция, животноводческий комплекс, от которого поступают различные загрязнители; • вторичные - в ходе накопления трансформации первичных (воздух, вода, продукты питания); • стационарные - любые предприятия АПК; • передвижные - транспорт. 2. Классификации основных видов загрязнения Классификация загрязнения по происхождению: • естественное - возникает в процессе мощных природных явлений без участия человека (извержение вулканов, лесные пожары, лавины, пылевые бури); • антропогенное - является результатом деятельности человека и по масштабам превосходит природное. Антропогенное загрязнение делится на 4 группы: • промышленное; • транспортное; • бытовое; • сельскохозяйственное. Промышленное - потенциальными источниками загрязнения среды в Саратовской области является около 33,3 тыс. предприятий. В окружающую среду (атмосферный воздух) поступает свыше 400 наименований загрязняющих веществ различных классов опасности. Выбросы от стационарных источников в 2009 г. составили 120, 867 тыс. т. По объему выбросов лидируют: транспорт (трубопроводный) и связь (ООО «Газпром трансгаз Саратов») - 60,1 % от общей доли выбросов, обрабатывающие производства - 23,9 %, производство и распределение электроэнергии, газа и воды - 7,8 %, добыча полезных ископаемых - 4,8 %, прочие виды экономической деятельности - 3,4 %. В целом по области произошло снижение объемов выбросов ЗВ на 23,0 %. Саратов лидирует по количеству выбросов и сбросов среди всех городов области. Транспортное - 89% всех выбросов приходится на предприятия автомобильного транспорта, 2% - авиатранспорт 1% - водный транспорт. Транспорт дает 60% - 70% химического и 90% шумового загрязнения. Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 наименований различных загрязнений, в том числе канцерогенных. С транспортом связано более 90% свинцового загрязнения. В Саратовской обрасти выбросы загрязняющих веществ от передвижных источников в 2009 г. составили 312,374 тыс. т. При увеличении на 2,4 % общего количества зарегистрированных на территории области автомобилей выбросы ЗВ уменьшились на 6,5 %. Этот факт объясняется уменьшением количества грузового транспорта и автобусов, вносящих наибольший вклад в загрязнение воздушной среды. Бытовое - ЖКХ является поставщиком различных отходов. Отходы, образующиеся от жизнедеятельности населения относятся к 4 классу опасности. В Саратовской области ежегодно образуется более 4 млн. м3 ТБО, которые захораниваются на соответствующих полигонах и свалках. На территории области имеется 746 объектов размещения отходов: полигонов ТБО - 21, санкционированных свалок - 351, несанкционированных свалок - 331, шламонакопителей - 17, иных мест размещения отходов (иловые площадки, отвалы) - 26. Обустройство и эксплуатация большинства существующих свалок ТБО не отвечает в полной мере санитарным и экологическим требованиям. В Саратовской области резко возросло количество несанкционных свалок, которые являются источниками загрязнения окружающей среды, тяжелыми металлами и диоксинами, причем диоксиновое загрязнение может обнаруживаться на расстоянии 5 км. Сельскохозяйственное - проблема связана с загрязнением водоемов продуктами эрозии, химическое загрязнение менее выражено, что связано с резким сокращением объемов внесения агрохимикатов и с появлением новых классов химических соединений в меньшей степени влияющих на окружающую среду. Тем не менее в 2009 г. ФГУ «Саратовский ЦГМС» обследовал почвы вокруг склада ГУП «Аткарсагропромхимия» Аткарского района (250 га). Максимальные значения для остаточного количества были обнаружены по ДДТ - 37 ПДК и по ГХЦГ - 6,7 ПДК. Значительное загрязнение обнаруживалось в западном направлении на расстоянии 50 и 100 м от склада. При изучении состояния почв в районе склада пестицидов ОАО «Ершовская сельхозхимия» также были обнаружены остаточные количества вышеперечисленных препаратов, но в значительно меньших концентрациях. Классификация загрязнения по сущности: • физическое; • химическое; • физико — химическое; • биологическое; • механическое. Физическое - связано с изменением физических температурно-тепловых, волновых и других параметров среды. Различают тепловое, шумовое, радиоактивное, световое, электромагнитное. Тепловое - сточные воды ТЭС теплее на 8 - 10 градусов, чем вода в водоемах. Такая температура способствует усиленному развитию водорослей планктона; температурная граница преграждает путь на нерест лосося и угря. Для развития икры налима температурный перепад выше 1,5 градусов достаточно губителен. Кроме того тепловое загрязнение способствует развитию некоторых заболеваний рыб. Шумовое - человек всегда жил в мире звуков. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Тихий шелест листвы, журчанье ручья, шум прибоя - эти звуки всегда были приятны человеку, они успокаивают его, снимают стресс. Звуки большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центы, могут вызвать болевые ощущения и шок. Длительный шум неблагоприятно действует на орган слуха, понижает его чувствительность к звуку. Уровень шума в быту: • уличный транспорт - 80 - 100 Дб; • громкая музыка - 130 Дб; • пылесос - 110 Дб; • громкая речь - 60 - 70 Дб. Считается, что шум реактивного самолета очень опасен для человека - 140 Дб, а взлетающей космической ракеты (175 Дб) - смертелен. Химическое - связано с увеличением количества химических компонентов в определенных средах и химическое загрязнение может быть вызвано любым веществом. Наиболее опасными признаны 14 химических элементов, за которыми проводится постоянный мониторинг в окружающей среде и продуктах питания. Наиболее опасны кадмий, ртуть, свинец. Кадмий - загрязнение продуктов кадмием происходит, как правило, со сточными водами промышленных предприятий, при применении удобрений и пестицидов. Кадмий очень коварен. В небольших количествах он необходим, так как регулирует содержание сахара в крови. Однако при переизбытке он может стать причиной необычайной ломкости и хрупкости костей. В Японии было распространено заболевание «итай - итай» или «ох - ох», которое было связано с тем, что люди употребляли в пищу рис, содержащий остаточные количества кадмия. Убольных отмечалось сильное похудение, деформация скелета и переломы костей. Причем даже глубокий вдох мог вызвать перелом ребер. Ртуть - первая вспышка массового ртутного отравления была зафиксирована в 1956 г. в Японии на берегах бухты Минамата. Только в 1969 г. удалось доказать, что причиной заболевания стало соединение метилртуть, которое долгое время сбрасывалось со сточными водами в бухту. Вещество попадало с мелкими водорослями в рыбу, а затем с рыбой в человека. На начальных стадиях заболевание проявлялось в расстройстве речи, походки, понижении слуха и зрения. Наиболее тяжелые случаи заканчивались полной слепотой, параличем и смертью. При вскрытии трупов было установлено, что содержание ртути в организме превышало в 50 - 30 000 раз. Это заболевание было установлено благодаря врачу бухты Хаджиме Хосокавы и оно получило название «болезнь минамата». Официальный список жертв - 798 человек. Свинец - причина летнего листопада - высокое содержание свинца. Свинец попадая в организм человека взаимодействует с сульфидными группами белков, тем самым нарушая и блокируя различные ферментативные системы. Первые симптомы - повышенная активность и бессонница. Они сменяются повышенной утомляемостью, депрессией, нарушением деятельности кишечника, заболеваниями крови и перефирической нервной системы. Физико-химическое - аэрозольное загрязнение. Аэрозоли - дисперсные системы с различной дисперсной фазой. Различают: туманы - аэрозоли с жидкой дисперсной фазой, пыли - твердая дисперсная фаза, смоги - смешанные дисперсные фазы. Аэрозоли обладают способностью рассеивать свет, на чем основано действие дымовых завес. Вредные образуются в литейном, керамическом производстве, при наличии угля, руд. Они способны вызвать профессиональные заболевания. Например, если в аэрозоле содержатся частицы песка - силикоз, если частицы угля - антракоз. Наиболее опасны те аэрозоли, которые содержат частицы асбеста - асбестоз. Асбестоз - заболевание при котором дыхание затруднено из - за присутствия волокон асбеста в легких. Ткань вокруг волокон уплотняется и кислород не может проходить в кровь. Это заболевание может проявиться через 20 лет после того, как человек поработал с асбестом. С 1986 г. было предложено запретить использование асбеста как крайне опасного канцерогенного вещества. Очень опасны смоги. В 1952г. в Лондоне смог, который содержал частицы диоксида серы, привел к гибели 4000 человек. В 1963 г. в Нью-Йорке из-за воздействия смога погибло 400 человек. В 1970г. в Японии из-за смога пострадало 6000 человек. В Саратове опасность смога велика (город находится в котловине). Биологическое - случайное (связанное) с деятельностью человека проникновение в экосистемы чужеродных организмов. Оно бывает биологическое, микробное. Возникает при работе предприятий, производящих антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок. Биологическое загрязнение является относительно новым понятием, оно введено в экологическую практику в начале 80-х годов (1982 г.). Биологическим загрязнением называют привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов, а также проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства видов организмов, чуждых данным экосистемам. Биологическое загрязнение является следствием антропогенного воздействия на окружающую среду. Один из видов биологического загрязнения - выбросы предприятий биологического (микробиологического) синтеза. Производственные мощности этой отрасли современной биотехнологии, особенно в фармакологической промышленности, постоянно растут. Многие лекарственные препараты, например, антибиотики, вакцины, получают с помощью микроорганизмов путем микробиологического синтеза. В состав выбросов и сбросов со сточными водами фармакологических заводов входят микробные клетки и их фрагменты, питательная среда для микроорганизмов. Масштабы этого вида загрязнения могут быть весьма велики, так же, как и его негативные эффекты на здоровье человека. Яркой иллюстрацией является ситуация с производством искусственного белка из кормовых дрожжей (Candida tropicalis), растущих на углеводородах, в России в 70-80-х гг. XX века. Производство имело большие масштабы: было создано 8 крупных и около 100 мелких предприятий, выпускающих боле 1,5 млн. т в год белково-витаминного концентрата (БВК). В результате произошло сильное загрязнение окружающей среды в районах расположения заводов, которое вызвало резкое увеличение заболеваемости населения бронхиальной астмой, снижение общей иммунологической реактивности, особенно у детей. В связи с биологическим загрязнением нельзя не упомянуть о бактериологическом оружии. Несмотря на международные запреты (Конвенция по биологическому оружию 1972 года), в разных концах света возникают сообщения, в той или иной степени связанные с его производством. К концу XX века встал вопрос о биологической опасности, связанной с развитием генной инженерии и ее успехами в сельском хозяйстве. Риск так называемого «генетического» загрязнения окружающей среды - этого сравнительно нового вида биологического загрязнения - становится все более реальным. Наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которых находятся ни стадии деградаций. Межвидовая гибридизация и гибридизация между подвидами – явление широко распространенное. Изменение условий обитания может провоцировать гибридизацию. Угроза гибридизации характерна для регионов с антропогенно трансформированной средой и нарушениями популяционных механизмов регуляции численности. Самостоятельную проблему с серьезными социально-этическими аспектами представляет собой вмешательство в геном человека. С расшифровкой генома человека в 2000 году (в исследованиях участвовали десятки лабораторий Англии. Франции, Японии, США, России) человечество входит в новую фазу своего развития, где предсказать все возможные сценарии невозможно. В некоторых прогнозах они выглядят фантастическими, например, и результате достижений генной инженерии можно будет клонировать гениев или правителей. Может появиться «улучшенная» разновидность людей, которые будут обладать феноменальными способностями и небывалой продолжительностью жизни. Механическое загрязнение – загрязнение среды материалами, оказывающими лишь механическое воздействие без химических последствий. Примерами могут служить: заиливание водных объектов грунтами, поступление пыли в атмосферу, свалка строительного мусора на земельном участке. На первый взгляд такое загрязнение может показаться безобидным, но оно может вызвать ряд экологических проблем, устранение которых потребует значительных экономических затрат. Классификация загрязнения по масштабам: - локальное - может быть внутриквартирное водоема, города, деревни; • региональное - авария на Чернобыльском АЭС; • глобальное - увеличение концентрации СО2. Классификация загрязнения по количественным характеристикам: • катастрофические; • незначительные. Классификация загрязнения по времени нахождения в природе: • стойкие; • нестойкие. 3. Нормирование качества окружающей среды Экологическое нормирование - научная, правовая, административная и иная деятельность, направленная на установление нормативов качества окружающей среды и предельно допустимых воздействий на нее, при соблюдении которых не происходит деградация экосистем, гарантируется сохранение биологического разнообразия и экологическая безопасность населения. Задачи нормирования: • средосбережение и средообеспечение. Сохранение природными объектами условий воспроизводства и восстановления среды жизни, благоприятных для человека и всего живого; • ресурсосбережение и ресурсовосстановление. Сохранение оставшихся качеств и количеств природных ресурсов (воды, воздуха) или по возможности их восстановления; • сохранение генофонда и условий его существования. Основные положения экологического нормирования в России провозглашены Законом «Об охране окружающей среды» в 5 главе «Нормирование в области охраны окружающей среды». Принципы экологического нормирования: 1. «Цели» - приоритет долгосрочных интересов общества над частными интересами, глобальных и региональных последствий над локальными. 2. «Опережение» - исследование по разработке норматива должно предшествовать началу планированного воздействия. 3. «Пороговости» - установление критических значений воздействия, не превышение которых гарантируют экологическую безопасность. 4. «Принцип слабого звена» - должен защищать самый чувствительный компонент. 5. «Джиу-джитсу» - опора на внутрисистемные силы, способные самостоятельно компенсировать отрицательное воздействие. Классификация экологических нормативов: Нормативы качества окружающей среды: а) нормативы предельно - допустимого содержания химических веществ и биологических загрязнителей в различных объектах окружающей среды; б) нормативы предельно - допустимых уровней воздействия физических факторов в окружающей среде; Нормативы вредного воздействия на окружающую среду, которые определяют допустимые пределы вредных воздействий на природу и устанавливаются для источника воздействия: а) производственно хозяйственные нормативы; Нормативы использования природных ресурсов, которые устанавливаются с целью предупреждения полного уничтожения или истощения природных ресурсов, с учетом их самовосстановления, предотвращения нарушения равновесия в окружающей и природной среде: а) нормативы изъятия природных ресурсов; б) нормативы использования природных ресурсов без их изъятия; Нормативы санитарных и защитных зон: а) санитарно-защитные зоны; б) водоохранные зоны. Основные документы, содержащие природоохранные нормы и требования: В настоящее время в России более чем в 18000 различных нормативных документах отражены природоохранные нормы и требования. Основными из них являются: ГОСТ - первый из основных видов нормативных документов, которые создают технические, экономические, методические, терминологические, организационные, санитарно-гигиенические правила и требования. Юридическую силу они получают через законы, требующие от различных организаций и граждан соблюдения стандартов и установления ответственности за их несоблюдением. Среди ГОСТов с 1976 г. действует система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Основные принципы этих стандартов закреплены в ГОСТе 0.0.01-76 К настоящему времени действует более 80 ГОСТов в области охраны природы, которые объединены в 9 комплексов. Выделяется 3 основных уровня отечественных стандартов: 1. государственные 2. республиканские 3. отраслевые С 1998 г. в России в рамках системы российских стандартов введены международные стандарты серии ИСО 14000. Эти стандарты устанавливают требования к системе управления окружающей природной средой в целях оказания помощи организации в определении ее политики и целевых показателей с учетом требований законов. Стандарты серии ИСО 14000 - набор из более 20 отдельных стандартов двух типов: • содержащие требования, которыми можно объективно оценить сертификацию продукции и регистрацию деятельности или самодекларацию • содержащие рекомендации по разработке и реализации систем экологически ориентированного управления. СанПиН - нормативные правовые акты, установленные санитарноэпидемиологические требования, в том числе гигиенические нормативы допустимого содержания в окружающей среде химических веществ, биологических загрязнителей и другие, которые создают угрозу жизни или здоровью человека. СНиП - используется в строительстве и проектировании народно-хозяйственных объектов. ОСТ - стандарты отдельных отраслей хозяйства, разработанные в отраслевом планировании. В настоящее время их около 30. В настоящее время у нас в стране и за рубежом определяющее значение для контроля и управления качеством окружающей среды имеют санитарно-гигиенические нормативы, которые преимущественно направлены на профилактику негативного воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения. Стоит отметить, что эти нормативы не всегда могут в полной мере обеспечить безопасность других объектов живой природы. Поэтому наряду с санитарно-гигиеническими нормативами в последние годы разрабатываются непосредственно нормативы, направленные на защиту биоты и экосистемы в целом и условий их существования.