Виды источников химического загрязнения окружающей среды: атмосферы, почвы, мирового океана

Определение

Химическое загрязнение атмосферного воздуха — это привнесение в его состав новых, нехарактерных для него веществ, а также изменение естественной среднемноголетней концентрации этих веществ. Большинство химических загрязнителей образуются в результате различных видов деятельности человека.

Химический состав чистого сухого воздуха представляет собой смесь следующих компонентов:

Азот	78,1 %
Кислород	20,9 %
Аргон	0,9 %
Водяной пар	—
Диоксид углерода	0,003
Неон	18,2 млн-1
Криптон	1,1 млн-1

Изменяют химический состав нижних слоев атмосферы газо-дымовые выбросы промышленных предприятий, теплоэнергетических комплексов, транспорта.

Оксиды углерода и азота, сероводород и сероуглерод, сернистый ангидрид и другие химические загрязнители накапливаются в воздушной среде, способствуя образованию фотохимического тумана (смога), появлению «озоновых дыр», усиливая парниковый эффект на планете.

Часть химических примесей осаждается на:

• почву;
• воду;
• растения.

Следуя по трофическим цепочкам, опасные вещества попадают в организм человека, нарушая работу систем и поражая органы.

В частности, соединения серы вызывают заболевания органов верхних дыхательных путей, глаз и ЦНС, бензапирен и другие углеводороды угнетают иммунитет, повышают риск онкологических заболеваний.

Химическое загрязнение – самый опасный вид деградации экосистемы, затрагивающее не только атмосферу, но и другие природные среды. Опасные примеси воздушной среды влияют на жизнеспособность всех биологических видов, иногда закрепляясь на генетическом уровне, представляя опасность для потомства.

Химические вещества, среди которых множество ядовитых, проникли во все сферы деятельности человека, а также во все природные среды. В целях терроризма создаются вещества, специально предназначенные для подавления биологических процессов и групп организмов в целом.

Появляются новые синтетические вещества, не имеющие аналогов в природе, и поэтому особенно опасные для организмов – ксенобиотики.

Любые химические вещества, попадающие в атмосферу или возникающие в ней в концентрациях, выходящих за пределы обычных естественных колебаний или среднего природного фона, называются загрязнителями. Химическое загрязнение атмосферы проявляется на локальном, региональном, глобальном уровнях.

Масштаб проблемы

Химические загрязнения различаются по площади:

1. Локальное. Загрязнение небольшого региона (города, крупного промышленного объекта, района добычи полезных ископаемых, территории крупного животноводческого комплекса).
2. Региональное. Обнаруживается в границах значительных пространств, но не охватывает весь земной шар.
3. Глобальное. Признаки глобального химического загрязнения обнаруживаются очень далеко от источника, в любой точке Земли. Загрязнители переносятся атмосферными потоками, так как атмосфера – открытый компонент природной среды, связанный процессами энергообмена и массообмена с биосферой, гидросферой, космосом.

5 специфических особенностей химического загрязнения

1. Атмосфера – основная среда, через которую загрязняющие вещества (ЗВ) поступают от источника загрязнения в другие естественные сферы – в воду, почву, а также в живые организмы.
2. В пределах атмосферного воздуха загрязнители распространяются в разных направлениях.
3. Изменение химического состава атмосферного воздуха быстрее, чем в других средах, свидетельствует о загрязнении окружающей среды.
4. ЗВ в составе атмосферы обеспечивают основную форму их трансграничного переноса.
5. Загрязнение атмосферного воздуха – основной экологический риск для здоровья людей. Ежегодно почти 7 млн человек преждевременно умирает в результате жизни в загрязненной воздушной среде.

Виды химических загрязнений

Появление в окружающей среде нехарактерных для нее химикатов – это химическое загрязнение. Основной причиной стали бурно развивающиеся индустриальные отрасли, что меняет химический состав всех биосфер. Оно воздействует на три основных области:

• гидросфера;
• атмосфера;
• почва.

На каждую сферу влияют определенные источники.

Загрязнение воздуха

Атмосфера подвергается выбросам промышленности, транспорта. Вода и почва тесно связаны между собой. Вещества, которые засоряют водоемы, постепенно накапливаются в грунте.

С развитием промышленности воздействие на атмосферу возрастает. Поступающие соединения азота, фтора, хлора, соляной кислоты, аэрозолей способствуют накоплению углекислого газа, что повышает среднегодовую температуру воздуха.

Справка. Атмосфера каждый год поглощает почти 11 км3 химических веществ.

В удмуртском городе Глазово произошел сильный выброс на одном из заводов. Среднесуточная допустимая норма токсичных жидкостей была превышена в 9 раз. На территории России работают 24 тысячи предприятий, загрязняющих атмосферу.

Загрязнение воды

Больше 50% суши занимают территории, где остро ощущается нехватка питьевой воды. Потребность в пресной воде возрастает с ростом населения. Химические загрязнения усиливают эту проблему.

Водоемы, грунтовые воды пополняются нитратами, пестицидами, поступающими из удобрений, сбросами промышленных предприятий. В загрязненной воде находятся бензол, асбест, железо, хлор. Дождями они смываются с полей, разносятся по рекам и озерам, заражают водопроводную воду.

Индия ежегодно сбрасывает 62 млн. тонн сточных вод, которые попадают в реки. И это при нехватке питьевой воды. Жители индийских деревень получают ее из расчета 7-8 литров на человека в неделю.

Загрязнение почвы

Земля всегда содержит химические элементы. Ее способность накапливать частицы серы, фосфора, хлора, кислот и ртути, повышает их концентрацию в грунте.

Читайте также:  ПДК химических веществ в почве и допустимые уровни содержания по показателям вредности

Плодородные земли кормят население планеты, обеспечивая 96% продовольствия. Химические загрязнители, отравляющие их, могут вызвать голод.

По статистике, в российском городе Иваново, известным предприятиями по производству тканей, с 2000 до 2015 года ухудшилось экологическое состояние почвы на 7%. Причиной, вызвавшей процесс, называют увеличение числа транспортных средств.

Таблица № 1 Химические загрязнители

Источники загрязнения	Вредные компоненты
Гидросфера	стоки, разливы нефтепродуктов, транспортные средства	соединения тяжелых металлов, нефтепродукты
Литосфера	выбросы промышленности, сельского хозяйства, неконтролируемое применение удобрений	полимеры, изношенная резина, тяжелые металлы
Атмосфера	промышленные предприятия, АЭС, транспорт	соединения углеродов, сера, азот, метан

Источники химических загрязнений

К основным источникам опасного химического загрязнения относятся:

1. Выбросы промышленных предприятий.
2. ТБО разных отраслей.
3. Сточные воды, не прошедшие очистку.
4. Нитраты, пестициды, используемые в сельском хозяйстве.
5. Транспорт.
6. Тепло и электростанции.

Химические загрязнители – это токсичные вещества, загрязняющие окружающую среду, оказывающие мутагенное, канцерогенное, тератогенное воздействие. Среди них самыми опасными считаются:

• асбест, вызывающий серьезные болезни органов дыхания;
• бензол, негативно влияющий на состав крови;
• диоксины, отравляющие живые организмы;
• кадмий, воздействующий на костную, дыхательную систему;
• мышьяк, химикат вызывающий хроническое отравление;
• соединения ртути и свинца, которые могут привести к летальному исходу.

Превышение концентрации любого из химикатов оказывает негативное влияние на окружающую среду и здоровье человека.

Сжигание любого топлива отравляет атмосферу газами, примесями азота, бензапирена, которые оседают на почву. Промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки, разливы нефтепродуктов в океанах и морях, загрязняют экологию.

Нефтеперерабатывающие заводы выделяют бензапирены, окись углерода, мышьяка, сероводород, формальдегиды. Производство минеральных удобрений через сточные воды, отходы производства загрязняют среду соединениями фосфора, ангидридов, кислотами. При производстве резины, каучука происходит превышение норм концентрации хлора, водорода, сажи. Лакокрасочная продукция содержит большое количество растворителей, вредит окружающей среде. Выбросы, связанные с ними, составляют 340-360 тысяч тонн ежегодно.

В Российской Федерации находится около 4 тыс. опасных химических объектов, вблизи которых население подвергается потенциальной опасности.

Зимой 2013 года на Липецком металлургическом комбинате произошла утечка бензола. Последствия чрезвычайного происшествия ликвидировали, но в результате аварии погибли люди.

Примеры химических загрязнителей

Изображение от ArtPhoto_studio на Freepik

Химические загрязнители в основном возникают в результате различных видов деятельности человека, таких как производство, обработка, хранение и утилизация химикатов. Происходит в промышленных зонах, на нефтеперерабатывающих заводах, угольных электростанциях, при строительстве, в горнодобывающей и металлургической промышленности, транспорте, при сельскохозяйственном использовании пестицидов и инсектицидов, а также а домашней деятельности.

Химическая промышленность является еще одним примером по той причине, что отходы ее производства попадают со стоками в водоемы. Именно поэтому, потоки отходов химической промышленности в настоящее время строго контролируются и обрабатываются перед выбросом в окружающую среду.

Но охрана окружающей среды от химического загрязнения проводилась не всегда. Поэтому многие реки и поверхностные водоемы загрязнены многочисленными потоками отходов, поступающих с различных химических заводов, а также из других промышленных источников. Несмотря на то, что были приняты меры по снижению этого вида загрязнения, его последствия все еще наблюдаются.

Бытовая химия включает в себя множество химических продуктов и смесей. Они легко становятся химическими загрязнителями при попадании в окружающую среду. Даже обычные моющие средства представляют собой химические соединения, которые могут загрязнять окружающую среду! На этикетках моющих средств можно прочитать, что они содержат множество потенциально опасных химикатов.

Объекты загрязнений

Проблемы экологии сегодня тесно связаны химическим загрязнением, приводящим к нарушению баланса в литосфере, атмосфере и гидросфере.

К основным факторам, вызывающим химическое загрязнение окружающей среды, относятся следующие элементы:

Химическое соединение	Их источники и особенности негативного влияния
Оксид углерода	При контакте с азотом в воздухе газ провоцирует формирование «парникового эффекта». Также обладает самостоятельным токсическим воздействием.
Сернистый и серный ангидрид	Под влиянием сернистого ангидрида теряется плодородность почвы за счет возрастания кислотности.
Сероводород	Основной источник – вулканический газ. Способен окисляться на воздухе. Относится к токсическим соединениям – влияет на легкие и слизистые оболочки.
Оксид азота	Опасность – отсутствие цвета и запаха. Смешиваясь с углеродом, продуцирует фотохимический смог, отрицательно воздействующий на бронхо-легочную систему. Приводит к отеку легочной ткани. При взаимодействии с оксидом серы становится причиной кислотных дождей.
Двуокись серы	Обладает острым запахом, но абсолютно не различим глазом. На человека действует аналогично сероводороду.

Все элементы способны смешиваться между собой с образованием тяжелых компонентов. Именно подобная комплексность оказывает сильное негативное влияние.

Атмосферные загрязнения: виды и источники

Атмосферные загрязнения — первая причина изменения климатических норм

Основными источниками атмосферного загрязнения являются транспорт, промышленность и бытовые котельные. Но промышленность, конечно же, больше остальных.

«Поставщиками» этих загрязнений являются металлургические предприятия, теплоэлектростанции, цементные и химические заводы. Именно они выкидывают в окружающую среду первичные и вторичные загрязнители. Первые сразу попадают непосредственно в атмосферу, а вторые только в ходе протекания каких-либо реакций (химических, физических, фотохимических и пр.).

А вот самые популярные химические вещества, которые медленно, но верно убивают нас: оксид углерода и азота, серный и сернистый ангидрид, сероводород и сероуглерод, фторные и хлорные соединения.

Огромное негативное влияние на нашу атмосферу оказывают и аэрозольные соединения, виновниками которых выступают массовые взрывные работы, производство цемента, сжигание остаточных морепродуктов, потребление угля высокой зольности на ТЭС.

Загрязнение Мирового океана

Химическое загрязнение — изменение естественных химических свойств воды за счёт увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической, так и органической природы.

Неорганическое загрязнение

Основные неорганические загрязнители:

• соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора
• неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков

Органическое загрязнение

Основными органическими загрязнениями являются нефтепродукты.

Загрязнение почвы

• Загрязнение почв кислотообразующими соединениями
• Загрязнение почв тяжелыми металлами
• Применение удобрений
• Загрязнение почв пестицидами
• Загрязнение нефтью и нефтепродуктами

Основные источники загрязнений

1. Жилые дома и бытовые предприятия.
2. Промышленные предприятия.
3. Теплоэнергетика.
4. Сельское хозяйство.
5. Транспорт.

Последствия

1. Попадание в почву болезнетворных бактерий, возбудителей таких заболеваний, как тифа, дизентерии, туберкулёза, полиомиелита, газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторых других микробов.
2. Попадание в почву веществ, способных оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества.
3. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ.
4. Накопление в почве свинца и его отрицательное воздействие на здоровье человека.

Последствия загрязнения

Последствия химического загрязнения окружающей среды – отголоски антропогенной деятельности. Избыточное поступление тяжелых металлов, синтетических соединений в организм животных, человека, структуры растений отражается на здоровье и развитии экосистемы. Одни действуют быстро, а для других характерны отдаленные исходы.

Результат загрязнения проявляется в истощении озонового слоя, ухудшении качества окружающей среды, гибели редких форм животных. Здоровье человека также падает, появляются хронические заболевания – астма, бронхит, обструкции, дерматит.

Деградация окружающей среды

Первой страдает окружающая среда, она постепенно разрушается. Рост углекислого газа в атмосфере растения не в состоянии компенсировать, фотосинтез слабеет. В крупных городах смог становится неотъемлемой частью пейзажа. Он с ветром переносится на близлежащие территории и выпадает на землю в форме кислотных дождей.

Далее химические вещества, попав в окружающую среду, проникают через почву в подземные источники. Этот круговорот уже не остановить. Только уменьшение выработки, контроль сброса тяжелых веществ способно снизить разрушительное влияние на экологию.

Здоровье человека

Жители крупных городов все чаще обращаются за медицинской помощью с нарушениями дыхания, болями за грудиной, дерматологическими осложнениями.

Химическое загрязнение окружающей среды и здоровье человека – две параллельно идущие проблемы. Мы дышим задымленным воздухом, пьем плохую воду, едим продукты, обогащенные пестицидами. Организм – сложная, но хрупкая система. Любое внешнее влияние ухудшает качество жизни. Болезни физического характера провоцируют психоэмоциональные – усталость, нервозность, бессонницу, сложности засыпания и беспокойный сон.

Истощение озонового слоя

Землю от ультрафиолетовых лучей надежно защищает озоновый слой. Он как иммунная система на страже здоровья человека. Углекислый газ, хлорфторуглероды приводят к нарушению целостности «щита».

Последствия истощения озонового слоя по причине химического загрязнения:

• снижение численности фитопланктона (морские жители теряют источники питания);
• водоросли синтезируют отравляющий красный пигмент, что влияет на живые организмы;
• деревья теряют ростовые почки;
• у человека снижается иммунная защита;
• возрастает число аллергозов;
• ткани ускоренно стареют;
• катаракта диагностируется значительно чаще;
• рак кожи, малигнизация невусов (родинки) прогрессирует.

Неплодородные земли

При загрязнении земель химическими веществами (промышленные отходы, пестициды, инсектициды, неочищенные сточные воды) приводят к резкому снижению плодородных качеств почвы. Использовать в качестве сельскохозяйственных угодий со временем становится невозможно. Растения на такой земле не растут.

Защита и охрана окружающей среды от химических загрязнений

Сохранить экологию возможно исключительно комплексно. С помощью программ международной защиты, государственных законодательных актов создаются правила и регламенты работы промышленных предприятий.

Но каждому доступно уменьшить вред, улучшить, сохранить окружающую среду на экологически безопасном уровне для себя и будущих поколений. Достаточно соблюдать простое условие – поддержание чистоты.

Международная защита

Природные ресурсы уязвимые, небезграничные. Зная эту особенность, международные организации объединяются для разработки соглашений.

Направлены правила на сохранение биосферы, предотвращение возможного ущерба, контроля антропогенного воздействия:

1. Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Задача – охрана природы, защита лесов от химического загрязнения для нынешнего и будущего поколения.
2. Рамочная конвенция ООН об изменениях климата (РКИК). Цель – “стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере на уровне, который предотвратит опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему”.
3. Киотский протокол. Причина создания соглашения – уменьшение или регулирование объема поступающих в атмосферу парниковых газов.

Государственная защита

Принципы государственной защиты включают основные пути решения:

• введение гигиенических нормативов, задач и приоритетов, основываясь на реальных экологических ситуациях в регионе;
• разработка национального законодательства относительно ответственности за загрязнение окружающей среды.

Экологическое воспитание

С самого детства ребенка приучают к бережному отношению к природе. Экологическое воспитание формирует сознательное отношение к окружающей среде, по значению оно приравнивается к привитию культурных навыков.

Нельзя равнодушно проходить мимо брошенного фантика, огрызка яблока. Ребенок должен понимать, что планета наш дом. Для сохранения жизни на земле, нужна чистота.

Страшное пророчество сделал лауреат Нобелевской премии Нильс Бор. Он отметил, что человечество погибнет не от войн, а похоронит себя под горами своего мусора. Основные методы воспитания содержат:

• беседы;
• проведение субботников;
• уроки по экологическим проблемам;
• создание кружков.

С малых лет у ребенка формируется сознание – они будущее поколение, им жить на этой планете.

Что можете сделать вы?

Задача человека – сохранить природу для себя и своих детей. Для выполнения следует придерживаться простых правил:

• употреблять соответственно объективным нуждам – разумное потребление;
• применять технологии вторичной переработки;
• не оставлять после себя мусор.

Чтобы сохранить окружающую среду, выделяют 5 доступных каждому способов:

1. Не выливайте загрязняющие химические вещества, машинное масло, на землю и в водоемы.
2. Пользуйтесь эко-сумками, совершая покупки. Откажитесь от пластиковых пакетов, их биологическое разрушение занимает не одно десятилетие.
3. Посадите совместно со своим ребенком несколько саженцев деревьев.
4. Совратите количество поездок на личном автомобиле. При наличии возможности пользуйтесь велосипедом.
5. Подберите экологически безопасные вещества для уборки дома. Ежегодно в окружающую среду попадают млн тонн моющих средств, например, для посуды или стирки.

Стихийные, неконтролируемые взаимоотношения человека с природой приносят ущерб обеих сторонам. Сегодня человечество находится в опасности. Постоянное химическое загрязнение биосферы (воздуха, воды, земли) сокращает продолжительность жизни за счет токсического эффекта.

Если бороться с проблемой на международном, государственном и личном уровне, то можно сохранить биосферу. Не стоит жить так, чтобы после осталась лишь голая неплодородная пустыня.

Защита озонового слоя от химического загрязнения

Для защиты озонового слоя от вредных химических веществ принимаются следующие действия:

• Создание альтернативных технологий и веществ, не оказывающих вредного действия;
• Наблюдение за озоновым слоем;
• Сотрудничество в сфере процессов и веществ, оказывающих влияние на изменения в озоновом слое;
• Сотрудничество в сфере разработки и использования мер, которые контролируют деятельность, приводящую к изменениям в озоновом слое;
• Сотрудничество в сфере разработки и передачи научных знаний и технологий.

Пути решения экологических проблем химической промышленности

Новые технологии, которые могут быть применены в химпромышленности, должны быть экологичными. Природные системы должны сохраняться и по возможности восстанавливаться.

Пути решения экологических проблем химической промышленности должны рассматриваться не только в производственных и руководящих сферах.

Обратите внимание! Среди населения тоже требуется пропаганда экологического сознания. Здесь, на бытовом уровне также выявляются общая проблема с накоплением отходов.

Остановка промышленности не является решением проблемы. Во-первых, человечество не сможет полноценно прожить без нее, ведь множество достижений и удобств человек приобрел именно благодаря техногенной цивилизации. Человечеству необходимо двигаться в усовершенствовании технологий, например, улучшение очистных сооружений, разработка альтернативных источников энергии – все, что поможет свести загрязнение окружающей среды к минимуму.

Перспективы

Для дальнейшей защиты окружающей среды и решения вопросов экологии необходимо:

• Внедрение прогрессивных технологий, позволяющих экономить энергию и материалы.
• Отдавать предпочтение продукции, отходы которой можно переработать и использовать в новом производстве;
• Эффективное использование газа.
• Внедрение на предприятиях безотходных процессов;
• Использование нового, передового оборудования;
• Озеленение территорий городов и других населенных пунктов;
• Разработка экологически чистых продуктов.

Важно! При этом всем каждый человек не должен думать, что все решения и разработки принимаются на вышестоящих уровнях. Состояние окружающей среды также зависит от вклада любого потребителя химической промышленности.

Заключение

Химическое загрязнение отравляет воздух, воду, почву и постепенно приведет к голоду, нехватке питьевой воды, усилению воздействия космической радиации. Вовремя принятые меры, международное сотрудничество, охрана окружающей среды, экологическое воспитание детей – это пути решения проблемы.

Как вам статья?