Здоровье и влияние окружающей среды

Введение 

 

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан  с  окружающим

миром. Но с тех пор  как  появилось  высокоиндустриальное  общество,  опасное вмешательство  человека в природу резко  усилилось,  расширился  объём  этого вмешательства, оно стало многообразнее  и  сейчас  грозит  стать  глобальной опасностью для человечества.  Гидросфера,  атмосфера  и  литосфера  Земли  в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. Наиболее масштабным  и  значительным  является  химическое  загрязнение среды  несвойственными  ей  веществами  химической  природы.  Среди  них   - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового  происхождения.

Прогрессирует  и  накопление  углекислого  газа  в   атмосфере.   Дальнейшее

развитие этого процесса будет усиливать нежелательную  тенденцию  в  сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у  экологов и продолжающееся  загрязнение  Мирового  океана  нефтью  и  нефтепродуктами, достигшее  уже  1/5  его  общей  поверхности.  Нефтяное  загрязнение   таких размеров может вызвать  существенные  нарушения  газо-  и  водообмена  между гидросферой и  атмосферой.  Не  вызывает  сомнений  и  значение  химического загрязнения  почвы  пестицидами  и  ее  повышенная  кислотность,  ведущая  к распаду  экосистемы.  В  целом  все  рассмотренные  факторы,  которым  можно

приписать загрязняющий  эффект,  оказывают  заметное  влияние  на  процессы, происходящие в биосфере.

 

   

 

 

 

 

Химическое  загрязнение биосферы.

 

В основном существуют три основных  источника загрязнения атмосферы: промышленность,  бытовые  котельные,  транспорт.  Доля   каждого   из   этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в  зависимости  от места.  Сейчас  общепризнанно,  что  наиболее   сильно   загрязняет   воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции,  которые  вместе  с  дымом

выбрасывают  в  воздух  сернистый   и   углекислый   газ;   металлургические

предприятия,   особенно   цветной   металлургии,   которые   выбрасывают   в

воздухоксилы азота, сероводород, хлор,  фтор,  аммиак,  соединения  фосфора, частицы и  соединения  ртути  и  мышьяка;  химические  и  цементные  заводы. Вредные газы попадают в  воздух  в  результате  сжигания  топлива  для  нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания  и  переработки бытовых и промышленных отходов.

Атмосферные   загрязнители   разделяют   на   первичные,    поступающие

непосредственно   в   атмосферу,   и   вторичные,   являющиеся   результатом

превращения  последних.  Так,  поступающий   в   атмосферу   сернистый   газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует  с  парами  воды  и образует капельки серной кислоты. При  взаимодействии  серного  ангидрида  с аммиаком  образуются  кристаллы  сульфата  аммония.  Подобным   образом,   в результате  химических,  фотохимических,  физико-химических  реакций   между загрязняющими  веществами  и  компонентами  атмосферы,   образуются   другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на  планете являются   тепловые   электростанции,    металлургические    и    химические предприятия,  котельные   установки,   потребляющие   более   70%   ежегодно

добываемого  твердого  и  жидкого  топлива.  Основными  вредными   примесями пирогенного происхождения являются следующие:

    а) Оксид углерода.

В  воздух  он попадает в результате  сжигания  твердых  отходов,  с  выхлопными  газами  и выбросами  промышленных  предприятий.  Ежегодно  этого  газа   поступает   в атмосферу не менее 250 млн.т. Оксид углерода является  соединением,  активно реагирующим  с  составными  частями  атмосферы  и   способствует   повышении температуры на планете, и созданию  парникового  эффекта. Воздействует на нервную и  сердечнососудистую  систему, вызывает удушье..

    б) Сернистый ангидрид.

    Выделяется  в процессе сгорания серосодержащего  топлива или  переработки сернистых руд (до 70 млн.т.в год).  Часть  соединений  серы  выделяется  при горении органических остатков в горнорудных  отвалах.  Только  в США общее количество  выброшенного  в  атмосферу  сернистого  ангидрида  составило  65 процентов от общемирового выброса.

    в) Сероводород и сероуглерод.

    Поступают  в атмосферу разделно или вместе  в другими соединениями  серы. Основными  источниками выброса   являются   предприятия   по   изготовлению искусственного волокна, сахара,  коксохимические,  нефтеперерабатывающие,  а также   нефтепромыслы.   В   атмосфере   при   взаимодействии   с    другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

      г) Оксиды азота.

  Основными   источниками   выброса   являются предприятия, производящие азотные  удобрения,  азотную  кислоту  и  нитраты, анилиновые   красители,   нитросоединения,   вискозный   шелк,    целлулоид.

Количество оксидов  азота, поступающих в атмосферу, составляет  20  млн.т.  в год. В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2 – бесцветный  не имеющий запаха ядовитый газ,  раздражающе  действующий  на  органы  дыхания. Особенно  опасны  оксиды  азота  в  городах,  где  они   взаимодействуют   с углеродами выхлопных  газов,  где  образуют  фотохимический  туман  -  смог. Отравленный оксидами азота воздух начинает действовать с легкого кашля.  При повышении концентрации  NO,   возникает   сильный   кашель,   рвота,  иногда головная боль.  При  контакте  с  влажной  поверхностью  слизистой  оболочки оксиды азота образуют кислоты HNO3 и  HNO2    ,  которые  приводят  к  отеку легких.

 д) Соединения хлора.

     Поступают  в атмосферу от химических предприятий, производящих  соляную кислоту,  хлоросодержащие  пестициды,  органические  красители,  гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В металлургической  промышленности   при выплавке  чугуна  и  при  переработке  его  на  сталь  происходит  выброс  в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете  на  1 т. чугуна выделяется кроме  2,7  кг.  сернистого  газа  и  4,5  кг.  Пылевых частиц,  определяющих  количество  соединений  мышьяка,   фосфора,   сурьмы, свинца, паров  ртути  и  редких  металлов,  смоляных  веществ  и  цианистого водорода.

  е) Соединения свинца.

      В организм  через органы  дыхания  поступает   примерно  50%  соединений свинца.  Под  действием  свинца  нарушается  синтез  гемоглобина,  возникает заболевание  дыхательных  путей,  мочеполовых  органов,   нервной   системы. Особенно опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. В  крупных

городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38  мг/м3,  что  превышает естественный фон в 10 000 раз.

ж) Пыль

Аэрозольное загрязнение  атмосферы Аэрозоли -  это  твердые  или  жидкие

частицы, находящиеся  во взвешенном состоянии в воздухе.  Твердые  компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей  вызывают специфические   заболевания.    В    атмосфере    аэрозольные    загрязнения воспринимаются в виде дыма,  тумана,  мглы  или  дымки.  Значительная  часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких  частиц между  собой  или  с  водяным  паром.  Средний  размер  аэрозольных   частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно  поступает  около  1  куб.км.

пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое  количество  пылевых частиц  образуется  также  в  ходе  производственной   деятельности   людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

 

    ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ  ПРОЦЕСС ВЫБРОС ПЫЛИ,МЛН.Т./ГОД

 

    1. Сжигание  каменного угля 93,60

    2. Выплавка  чугуна 20,21

    3.  Выплавка  меди (без очистки) 6,23

    4.  Выплавка  цинка 0,18

    5.  Выплавка  олова (без очистки) 0,004

    6.  Выплавка  свинца 0,13

    7.  Производство  цемента 53,37

 

 Основными источниками  искусственных  аэрозольных  загрязнений  воздуха являются ТЭС, которые потребляют  уголь  высокой  зольности,  обогатительные фабрики,  металлургические,  цементные,  магнезитовые  и   сажевые   заводы. Аэрозольные частицы от  этих  источников  отличаются  большим  разнообразием химического состава.   Так же источником загрязнения  являются  промышленные  отвалы  -   искусственные

насыпи  из  переотложенного  материала,  преимущественно  вскрышных   пород, образуемых при добыче полезных ископаемых  или  же  из  отходов  предприятий перерабатывающей промышленности,  ТЭС.  Производство цемента  и  других  строительных  материалов   также   является   источником загрязнения  атмосферы  пылью.  Основные   технологические   процессы   этих производств - измельчение и  химическая  обработка  шихт,  полуфабрикатов  и получаемых  продуктов  в  потоках  горячих   газов   всегда   сопровождается выбросами  пыли  и  других  вредных  веществ  в  атмосферу. 

з) Фитохимический туман (смог)

Такие смоги - нередкое явление  над  Лондоном,  Парижем,  Лос- Анджелесом, Нью-Йорком и  другими  городами  Европы  и  Америки.  По  своему физиологическому воздействию на организм человека  они крайне  опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто  бывают  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.

а) Нефть и нефтепродукты

    Нефть и  нефтепродукты являются наиболее  распространенными загрязняющими веществами  в  Мировом  океане.  К  началу  80-ых  годов  в  океан  ежегодно поступало около  6  млн.т.  нефти,  что  составляло  0,23%  мировой  добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее  транспортировкой  из  районов  добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных  вод,  - все это обуславливает присутствие постоянных полей  загрязнения  на  трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую  среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с  1964  года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане,  из  них  только  в  Северном море 1000 и  350  промышленных  скважин  оборудовано.  Из-за  незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн.т. нефти. Большие массы нефти  поступают  в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем  загрязнений  из  этого источника составляет 2,0  млн.т./год.  Со  стоками  промышленности  ежегодно попадает  0,5  млн.т.  нефти.  Попадая  в  морскую  среду,   нефть   сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.

б) 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.

 в) Тепловое загрязнение.

    Тепловое  загрязнение   поверхности  водоемов   и   прибрежных   морских

акваторий   возникает   в   результате   сброса   нагретых    сточных    вод

электростанциями и  некоторыми промышленными производствами.

Выработка электричества  с  помощью  пара  неэффективна,  поскольку  в  этом случае используется 37-39%  энергии, заключённой  в  угле,  и  31%   ядерной энергии. Несмотря на все  недостатки,   тепловые  электростанции  продолжают существовать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздействие атомных  станций на окружающую среду

 

Техногенные воздействия  на  окружающую  среду  при  строительстве  эксплуатации  атомных  электростанций  многообразны.  Обычно  говорят,   что имеются физические, химические, радиационные и другие  факторы  техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. Наиболее существенные факторы - локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве, повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации, сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные

компоненты, изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС, изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов. Возникновение мощных источников тепла в  виде  градирен,  водоемов  - охладителей  при  эксплуатации  АЭС   обычно   заметным   образом   изменяет микроклиматические  характеристики  прилежащих  районов.  Движение  воды   в системе  внешнего  теплоотвода,  сбросы  технологических   вод,   содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее  воздействие  на популяции, флору и фауну экосистем. Особое значение  имеет  распространение  радиоактивных  веществ  в окружающем  пространстве.  В  комплексе  сложных   вопросов   по   защите окружающей  среды большую   общественную   значимость   имеют   проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым  станциям  на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их  нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10  раз "чище"  в  экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако  при  авариях  АС могут  оказывать  существенное   радиационное   воздействие   на   людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий  АС  -  крупная  научная  и  технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.