Лекции по "Общей экологии"

• водорастворимые вещества, не вовлекаемые в биологический  круговорот, в том числе токсичные;

• легкоусвояемые органические соединения (биогенные вещества).

Основные причины  загрязнения вод морей и океанов  следующие:

• сброс промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод в моря или реки, в них впадающие, твердые отходы;

• поступление с суши стоков, содержащих вещества, применяемые  в сельском и лесном хозяйствах;

• захоронение на морском  дне загрязняющих веществ (радиоактивные  отходы и т. п., в Балтийском море (в 30-х годах) – 7 тыс. т мышьяка – можно отравить все население Земли);

• разнообразные утечки с судов морского транспорта (1 т  нефти способна образовать на поверхности  воды мономолекулярную пленку на площади  до 12 км²);

• аварийные выбросы и сбросы судов, а также из подводных трубопроводов;

• добыча полезных ископаемых на морском дне;

• выпадение загрязняющих веществ с осадками из атмосферы.

 

 

Воздействие на литосферу

Человек интенсивно воздействует на верхнюю часть твердой  оболочки Земли. Преимущественно это воздействие приходится на верхний плодородный слой литосферы – почву, благодаря которой человечество удовлетворяет основную часть своих потребностей в продуктах питания. Плодородные земли относятся к условно возобновимым ресурсам. При нормальных природных условиях 1 см толщины плодородной почвы образуется за 125 – 400 лет. Одним из видов антропогенного воздействия на почву является усиление (ускорение) процессов водной и ветровой эрозии. Эрозия – процесс разрушения и переотложения почвенных частиц воздушными или водными потоками. Эрозия почвы происходит и в естественных условиях, однако она значительно ускоряется вследствие антропогенного воздействия на экосистемы, выражающегося в чрезмерной и неправильной распашке земли, в том числе без учета рельефа, сведения лесов, непроведения противоэрозионных агрохимических мероприятий. Усилению эрозии почвы, обмелению рек и озер способствует вырубка лесов.

Значительно снижает плодородие почв их засоление – повышение содержания легкорастворимых солей. Оно может быть вызвано, например, привнесением солей грунтовыми и поверхностными водами. Наиболее часто засоление вызывается нерациональной системой орошения земель. Почвы считаются засоленными при содержании в них более 0,1% по массе солей, токсичных для растений.

Значительное  загрязнение плодородного слоя почвы  и отчуждение сельскохозяйственных земель вызывает складирование и (или) захоронение промышленных и бытовых твердых отходов.

Проблема утилизации твердых бытовых отходов –  одна из острейших экологических проблем, стоящих перед городами и особенно перед крупными, где на одного жителя в год образуется 200—750 кг твердых бытовых отходов. Примерно треть этого количества составляют пищевые отходы, а еще треть – бумага и картон. Постепенно растет содержание в бытовых отходах пластических масс. При сжигании бытовых отходов, содержащих полимерные материалы, возможно образование весьма токсичных соединений, например диоксинов.

Каждая люминесцентная лампа, кроме стекла и алюминия, содержит до 100 мг ртути, следовательно, в 1 млн отработавших ламп находится около 100 кг этого металла. Если лампа разбивается, ртуть попадает в воздух. В большинстве случаев отработавшие свой срок ртутьсодержащие приборы выбрасывают вместе с бытовыми отходами в контейнеры для мусора. При вывозе ТБО на свалки лампы и приборы чаще всего разбиваются, и ртуть может свободно поступать в почву, грунтовые воды и испаряться в атмосферу.

 

 

Лекция 5

Загрязнение окружающей среды физическими факторами

На биосферу Земли постоянно воздействуют, наряду с химическими, многочисленные физические факторы. Значимость воздействия этих факторов антропогенного происхождения достаточно ощутима и продолжает увеличиваться, а в ряде случаев физическое воздействие на конкретные экосистемы значительно превышает химическое. Наиболее широко известны примеры радиационного загрязнения.

Тепловое загрязнение. Оно является результатом рассеивания в окружающей природной среде теплоты, выделяющейся в многообразных тепловых процессах, прежде всего связанных со сжиганием топлива.

Шумовое (акустическое) загрязнение. Оно возникает в результате отклонения (в основном увеличения) интенсивности и повторяемости звуковых колебаний за пределы природного диапазона.

Вибрационное  загрязнение. Такое загрязнение является близким к шумовому и характеризуется в значительной мере аналогичными показателями. Основное различие заключается в том, что вибрация распространяется только в твердых телах, а звук – в любых средах. Поэтому на живые организмы вибрация воздействует только при поверхностном контакте через опорные поверхности.

Электромагнитное  загрязнение. Оно возникает в результате изменения свойств среды и значительного (порой в сотни раз) превышения интенсивности излучения антропогенных источников относительно природного фонового излучения.

Помимо термического действия, переменные электромагнитные поля оказывают  и сложное биологическое действие, в значительной степени зависящее  от частоты колебаний: с повышением частоты (уменьшением длины волны) биологическое действие становится более выраженным.

Экологическая стандартизация

Экологическая стандартизация – активно развивающееся  направление нормативно-правового  регулирования охраны окружающей среды  и природопользования.

Экологические стандарты – это прежде всего нормативно-технические документы, в которых определяются отдельные экологические требования. Кроме того, в экологическом праве тем же термином обозначают ПДК загрязняющих веществ в окружающей среде (воздухе, воде, почве) и ПДУ вредных физических воздействий на ОС.

ПДК — максимальная концентрация вещества в почве, воздухе или водной среде, которая при переодич-ом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния включая отдаленные последствия.

ПДУ — это уровень, который  не представляет опасности для здоровья человека состояния животных, растений и их генетического фонда.(ПДУ шума, вибрации,радиации)

Международная организация  по стандартизации (ИСО), разработала  комплекс международных стандартов на системы экологического управления, а именно стандарты ИСО серии 14 000.

Для использования международного опыта в нашей стране разрабатываются  и постановлениями Госстандарта России вводятся в действие отечественные стандарты, представляющие собой аутентичные тексты международных стандартов ИСО серии 14 000. В 1998 – 2001 гг. в РФ были приняты и введены в действие первые 14 стандартов.

Лекция 6

Нормирование

Одним из основных путей ограничения негативного  влияния на биосферу является нормирование (установление норм) допустимых уровней  воздействия на отдельные экосистемы и компоненты всей биосферы. Нормирование качества окружающей среды – одна из центральных идей как Закона РСФСР от 19.12.91 № 206-1 «Об охране окружающей природной среды», так и сменившего его Федерального закона от 10.01.02 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

Качество природной  среды – совокупность показателей состояния ее экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает (или не обеспечивает) полноценные процессы обмена веществ и энергии в природе, между природой и человеком, а также условия для воспроизводства жизни.

Благоприятная окружающая среда – такая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов.

Санитарно-гигиенические нормативы

Санитарно-гигиенические  нормативы ориентированы на показатели здоровья человека, в том числе  в зависимости от состояния окружающей его среды, поскольку нельзя быть здоровым в нездоровой среде обитания.

Нормативы предельно  допустимых концентраций (ПДК). Предельно допустимые концентрации химических (включая радиоактивные) и биологических веществ и микроорганизмов в атмосфере, воде и почве являются в настоящее время главными нормативами качества ОС.

ПДК вредных веществ –  это верхний предел устойчивости организма, при превышении которого концентрация того или иного вещества (как экологический фактор) становится лимитирующим.

Порог воздействия – это такая концентрация химического вещества или любого вида воздействия, которая вызывает переход биологического объекта из одного качественного состояния в другое.

Процедура разработки и утверждения нормативов ПДК  достаточно длительна, трудоемка и  дорога, поэтому действующими в нашей  стране правилами предусматривается  после получения предварительных  результатов исследований устанавливать норматив ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ) – временный гигиенический норматив. Норматив ОБУВ устанавливается сроком на три года, после чего он должен быть пересмотрен или заменен окончательным значением ПДК. С момента утверждения ПДК ранее установленный ОБУВ для данного вещества утрачивает силу.

Воздушная среда. В качестве определяющего показателя вредности в воздушной среде принята направленность биологического действия вещества: рефлекторная. Рефлекторное (органолептическое) действие – это реакция рецепторов верхних дыхательных путей – ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т. п. Указанные эффекты возникают при кратковременном (остром) воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДК_м.р.). Принято, что в этом случае длительность воздействия вещества на организм составляет не более 20 мин. Резорбтивное (токсическое) действие – это возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности его вдыхания (т. е. хроническое действие). С целью предупреждения развития резорбтивного действия ПДК устанавливаются среднесуточная (ПДК_ср.сут.) и среднесменная (ПДК _с.м.). В этом случае длительность воздействия вещества составляет 24 и 8 ч соответственно.

Для воздушной  среды существует несколько видов  ПДК. Так, прежде всего отличаются нормативы ПДК вредных веществ в воздухе рабочих зон (ПДК^раб.з.) и ПДК тех же веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов (ПДК^атм.в.).

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей  зоны – это максимальная концентрация вредного вещества, которая при ежедневной (кроме выходных) работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю в течение всего трудового стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. При этом у лиц с повышенной чувствительностью возможны некоторые нарушения состояния здоровья.

Для большинства веществ  ПДК^раб.з. являются максимально разовыми (ПДК_м.р.). Для высококомулятивных веществ наряду с максимальными установлены также значения и среднесменных ПДК.

Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе – это максимальная концентрация вредного вещества в атмосфере, отнесенная к определенному времени усреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия, включая отдаленные последствия, а также не влияет на окружающую среду в целом. Селитебная зона – часть планировочной структуры города; территория, включающая жилые районы и микрорайоны; общественно-торговые центры, улицы, проезды, магистрали; объекты озеленения. В этой зоне могут размещаться отдельные коммунальные и промышленные объекты, не требующие устройства санитарно-защитных зон.

Значение нормативов ПДК  вредных веществ в атмосферном воздухе санаторно-курортных зон принимается численно на 20% меньше, чем для обычных населенных мест.

Водная  среда.

Предельно допустимая концентрация вещества в  водной среде – это такая концентрация индивидуального вредного вещества, выше которой вода непригодна для водопользования соответствующего вида. Выделяют следующие виды водопользования:

•  хозяйственно-питьевое;

•  коммунально-бытовое;

•  рыбохозяйственное.

Наиболее жесткие  нормативы ПДК установлены для  водоемов рыбохозяйственного назначения, к которым отнесены практически все водные объекты на территории России. При использовании водного объекта для различных нужд приоритет отдается более жестким требованиям.

По первому критерию оценивается  влияние вредных веществ на процессы самоочищения воды от органических загрязнений в сточных водах, для чего определяется количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ и развития водной микрофлоры. Характеристиками загрязненности воды в этом случае являются биологическое и химическое потребление кислорода (ВПК и ХПК).

Почвенная среда.

Предельно допустимая концентрация вещества в почве – это такая максимальная концентрация индивидуального вредного вещества, при которой оно прямо или косвенно не влияет на соприкасающиеся с почвой среды, на здоровье человека, а также на способность почвы к самоочищению и вегетации (росту и развитию) растений.

Нормативы предельно допустимых остаточных количеств  вредных химических веществ в  продуктах питания (ПДК^пр.пит.). Вредные вещества попадают в продукты питания человека различными путями: из почвы через корни, из воздуха через листья, а также при опрыскивании различными ядохимикатами. В любом случае они далее включаются в пищевые цепи и попадают в организм человека. Поэтому основным ограничением является допустимое остаточное количество (ДОК) вредного вещества в продуктах питания или в урожае в период его сбора, которое измеряется в граммах или миллиграммах на 1 кг кормовых или пищевых продуктов.

Наиболее распространенные вредные вещества в продуктах питания Нормативы предельно допустимых остаточных количеств вредных химических веществ в продуктах питания (ПДК^пр.пит.). Наиболее распространенные вредные вещества в продуктах питания – это пестициды, тяжелые металлы и их соединения, синтетические моющие средства, нитраты, нитриты, радионуклиды, токсины микроорганизмов, лекарственные средства. Часть этих веществ попадает с исходным сырьем, часть – в результате непреднамеренного загрязнения при переработке (остатки упаковки, моющие средства и т. п.). В нашей стране в пищевых продуктах контролируются 14 химических ингредиентов, из которых наиболее опасны соединения кадмия, ртути и свинца.