Понятие о загрязнениях окружающей среды, их классификация и характеристика

Загрязнением окружающей среды называется поступление или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических и информационных агентов, приводящих к отрицательным последствиям.

Загрязнение окружающей среды может возникнуть как в результате воздействия природных, естественных факторов, так и в результате хозяйственной деятельности человека.

Естественные загрязнения возникают в результате природных катастроф: извержений вулканов, землетрясений, селевых потоков, бурь, ураганов — без вмешательства человека.

Примерами антропогенного загрязнения являются аварии и катастрофы на промышленных объектах с выбросом радиоактивных, химических и биологических веществ. Однако не менее значительными и опасными являются загрязнения, связанные с обычной хозяйственной деятельностью, работой предприятий, транспорта, строительством портов, урбанизацией территорий и т.д.

В зависимости от их свойств и влияния на окружающую среду загрязнения делят на следующие группы: физические, химические, физико-химические и биологические.

Таким образом, загрязнения — это тела, вещества, явления, процессы, которые в неестественном для природы количестве и качестве появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия.

Каждый загрязнитель оказывает определенное отрицательное воздействие на природу, поэтому их поступление в окружающую среду должно строго контролироваться и регламентироваться.

Физическими загрязнениями называют загрязнения, возникающие с изменением физических параметров среды: тепловых, световых, электромагнитных, акустических, радиационных и др. Примером может служить тепловое загрязнение, которое является результатом повышения температуры среды в связи с промышленными выбросами теплой воды, потоков нагретого воздуха, дымов, газов. Тепловое воздействие может быть вторичным как результат изменения химического состава среды (парниковый эффект), который возникает в результате антропогенного загрязнения воздуха углекислым газом, метаном, фтор-хлоруглеродами, которые пропускают солнечные лучи, но задерживают тепловое излучение поверхности Земли, тем самым вызывая повышение температуры атмосферы.

Тепловое загрязнение водоемов приводит к последовательной смене видового состава и нарушению формирования сообществ водорослей.

Развитие промышленности приводит к акустическому загрязнению среды в виде повышения естественного уровня шума и отклонения от нормального состояния звуковых характеристик (силы звука, периодичности). Практически любые звуки, возникающие не из природных источников и к которым живые организмы не адаптированы в течение эволюции, рассматриваются как антропогенное шумовое загрязнение. Шум как беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы отрицательно воздействует на любые живые организмы, но в наибольшей степени на человека, вызывая повышенную утомляемость, снижение умственной активности, производительности труда, вызывает соматические и психические заболевания.

Различаю/и радиационное и радиоактивное загрязнения окружающей среды. Радиационное возникает в результате действия ионизирующей радиации (излучения), а радиоактивное — в результате превышения уровня естественного содержания радиоактивных веществ в окружающей среде. Радиационное и радиоактивное загрязнения вызывают превышение радиационного фона Земли, к которому все живые организмы адаптированы в ходе эволюции. Радиоактивное и радиационное загрязнения строго регламентируются. Превышение нормативов может вызвать серьезные изменения в окружающей среде и в организме человека. Мутагенный эффект, вызываемый радиацией, является наиболее опасным последствием этого вида загрязнения.

Мутации передаются в поколениях и могут вызывать стойкие изменения в биосфере. В эпоху научно-технического прогресса появляются новые виды загрязнений, в частности электромагнитное. Этот вид загрязнения, возникающий в результате действия линий передач, радио, телевидения, средств коммуникаций, работы промышленных установок, вызывает изменения клеточных мембран и действует па молекулярном уровне, вызывая изменения деятельности живых организмов в целом.

Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств среды, когда ОГЛАВЛЕНИЕ какого-то химического элемента или вещества превышает средние многолетние колебания. Особенно опасны выбросы промышленных предприятий, содержащие двуокись серы и продукты ее превращений, окислы азота и продукты их превращений, что ведет к выпадению кислотных дождей; значительных размеров достигают выбросы в окружающую среду серы, тяжелых металлов, особенно ртути; летучей золы с частицами недогоревшего топлива, оксидов азота, фтористых соединений, продуктов неполного сгорания топлива. По экспертным оценкам преобладающее влияние на химическое загрязнение окружающей среды оказывает автотранспорт, самыми опасными среди выбросов которого являются соединения свинца, в частности тетраэтилсвинец, угарный газ, углеводороды.

Среди более чем 7000 химических соединений, загрязняющих окружающую среду в результате деятельности человека, различают по действию на организм общетоксические и специфические (аллергенные, канцерогенные, мутагенные, эмбрио- и гонадотоксические и др.) вещества. Среди них выделяют как наиболее опасные семь групп веществ: двуокись азота в воздухе, бензол в воздухе, пестициды в воде, нитраты в воде, диоксины в пищевых продуктах и в почве, полихлорированные дифенины в пищевых продуктах, соляная кислота в почве.

Количество вредных веществ и их соединений постоянно растет. Отходы производства вводят в окружающую среду вещества, которые отравляют воздух, воду, почву, продукты питания. Тонкая пленка нефти от потерь при транспортировке, аварий и сбросов, содержащих нефтепродукты, покрывает водные поверхности и вызывает гибель планктона, загрязняет биогеоценозы, нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.

Биологическое загрязнение окружающей среды подразделяется на биотическое (биогенное) и микробиологическое (микробное). К биотическому загрязнению относят распространение в окружающей среде биогенных веществ — выделений сельскохозяйственных животных с ферм и индивидуальных хозяйств, выбросов предприятий, производящих определенные виды продовольствия (мясокомбинатов, молокозаводов, пивзаводов), предприятий, производящих антибиотики, а также загрязнение трупами животных. Биотическое загрязнение может привести и зачастую приводит к нарушению процессов самоочищения воды и почвы, вторгаясь в естественный круговорот веществ.

Микробное загрязнение возникает вследствие массового размножения микроорганизмов в антропогенных субстратах или в средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека. В результате изменения субстратов ранее безвредные микроорганизмы могут приобретать патогенные свойства или способность подавлять другие микроорганизмы в сообществах.

Кроме того, все загрязнения в зависимости от масштабов можно разделить на глобальные, региональные и локальные.

Глобальные загрязнения называют также фоново-биосферными. Они обнаруживаются в любой точке планеты, зачастую на значительном расстоянии от источников. Чаще всего эти загрязнения являются антропогенными и связаны с глобальным влиянием человечества как экологического фактора.

Региональное загрязнение — это такое привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических и информационных агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентраций перечисленных агентов в среде, обнаруживаемое в пределах значительных пространств, но не охватывающее всю планету.

Локальным называют загрязнение небольшого региона, как правило, вокруг населенного пункта, промышленного предприятия, шахты и т.д.

В результате вывода в околоземное и космическое пространство объектов со случайными орбитами и общего засорения этого пространства космическими объектами возникает загрязнение космоса. Наблюдались случаи раз

рушения ядерных реакторов, находящихся на орбитах, что приводит к радиоактивному загрязнению космоса.

Различают также загрязнения оболочек биосферы — атмосферы, гидросферы, почвы, подземных вод, Мирового океана.

Возникает естественный вопрос: как ограничить загрязнение окружающей среды? Ведь в современных условиях невозможно полностью исключить поступление загрязнителей в биосферу. Каким образом определить тот предел, который позволит при современном уровне развития народного хозяйства защитить окружающую среду и человека от воздействия опасных и вредных факторов? На эти вопросы позволяет ответить нормирование, о котором поговорим ниже.

Нормирование загрязнений — это определение количественных показателей факторов окружающей среды, характеризующих безопасные уровни их влияния на состояние здоровья и условия жизни населения. Нормативы не могут быть установлены произвольно, они разрабатываются на основе всестороннего изучения взаимоотношений организма человека с соответствующими факторами окружающей среды. Соблюдение нормативов на практике способствует созданию благоприятных условий жизни — труда, быта и отдыха, снижению заболеваемости, увеличению долголетия и работоспособности всех членов общества.

В основу нормирования положены принципы сохранения постоянства внутренней среды организма человека (гомеостаза) и обеспечение его единства с окружающей средой, зависимости негативного воздействия от интенсивности и длительности воздействия факторов окружающей среды, пороговости в проявлении неблагоприятных эффектов.

При обосновании нормативов используется комплекс физиологических, биохимических, физико-математических и других методов исследования для выявления начальных признаков вредного влияния факторов. Особое внимание уделяется изучению отдаленных эффектов: онкогенного, мутагенного, аллергенного, влияния на половые железы, эмбрионы и развивающееся потомство, ведь большинство загрязнителей оболочек биосферы обладают отдаленным воздействием на окружающую среду и все объекты биосферы, включая человека. Окончательная апробация нормативов осуществляется при использовании на практике для

контроля их содержания в атмосфере, гидросфере и литосфере и сопоставлении полученных концентраций с данными о состоянии окружающей среды и состоянии здоровья людей, проживающих на территориях, загрязненных этими веществами. Существуют методы учета комбинированного действия комплекса вредных факторов.

В зависимости от нормируемого фактора окружающей среды различают:

ОБУВ — ориентировочный безопасный уровень воздействия;

ПДК — предельно допустимая концентрация;

ДОК — допустимая остаточная концентрация;

ИДВ — предельно допустимые выбросы;

ПДС — предельно допустимые сбросы;

ИДУ — предельно допустимые уровни воздействия (для физических факторов).

Перечисленные нормативы делятся на санитарно-гигиенические и санитарно-технические.

Санитарно-гигиенические нормативы предупреждают воздействие загрязнителей на живые объекты биосферы. К ним относятся ОБУВ, ПДК, ПДУ. Обычно устанавливается ИД К для атмосферного воздуха — максимально-разовая, среднесуточная и др.; ПДК для воды водоемов и водопроводов; ПДК для почвы.

Санитарно-технические нормативы и их соблюдение позволяют поддерживать концентрацию вредных веществ в окружающей среде на уровне установленных гигиенических нормативов, т.е. не превышать их. К ним относятся ПДС, которые устанавливаются для воды и почвы; ПДВ в атмосферный воздух тем или иным объектом народного хозяйства и ДОК — допустимые остаточные концентрации того или иного вещества в выбросах предприятий в атмосферу, в сточных водах и сбросах в почву.

Поскольку гигиенические нормативы обосновываются в опытах на лабораторных животных (не менее чем трех биологических видов), можно надеяться, что они защищают не только человека как объект биосферы, но и все другие живые организмы от вредного воздействия загрязнений. Тем не менее в настоящее время разрабатывается дополнительный норматив — предельно допустимая экологическая нагрузка на окружающую среду (ПДЭН), который позволит учитывать неблагоприятные воздействия на объекты биосферы в целом.