Главная » Съедобные грибы » Техногенное загрязнение. Виды техногенных загрязнений

Техногенное загрязнение. Виды техногенных загрязнений

Наиболее ощутимым в смысле воздействия на среду обитания человека и достаточно хорошо изученным можно считать загрязнение ОС. Оно непосредственно связано с научно-техническим прогрессом и отражает негативные для природы аспекты этого прогресса, последствия

антропогенной деятельности.

Главная опасность антропогенного фактора нашего времени - внесение в круговорот веществ, несвойственных природе, разрывающих замкнутый цикл или искажающих процесс круговорота веществ. Вредные воздействия могут происходить не только от введения в круговорот чуждых природе веществ (яды, убивающие редуцентов, вредное воздействие на развитие продуцентов, разрыв в цепи консументов и т. д.), но и введение в круговорот энергий, количественно несвойственных природе в целом или конкретному сезону.

Загряsпение ОС - ото любое внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии и информации с непременными последствиями в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы.

Загрязнение можно рассматривать как более или менее обратимое изъятие какой-либо части окружающей среды (чистой воды, чистого воздуха, возделанной земли, продуктов питания, полноценных биологических сообществ) и в связи с этим лишения какой-то части здоровья и благополучия людей.

Академик А.В. Сидоренко указывает три основные причины загрязнения и разрушения ОС и истощения природных ресурсов в результате антропогенной деятельности: 1) из-за простого нарушения количественного равновесия между потребностью в природных ресурсах и фактическим их изъятием из естественного круговорота; 2) из-за чрезмерного техногенного воздействия на природную среду, превышающего критические пороги антропогенной нагрузки на данный природный комплекс; 3) из-за игнорирования или нарушения экологических принципов в извлечении и воспроизводстве природных ресурсов.

Разнообразные виды вмешательства человека в естественные процессы в биосфере можно сгруппировать по следующим категориям загрязнений:

Ингредиентное загрязнение, или внесение химических веществ, которые количественно или качественно чужды естественным системам;

Параметрическое (физическое) загрязнение, связанное с изменением качественных параметров окружающей среды (к нему относят тепловое, звуковое, шумовое, радиационное, световое, электромагнитное);

Биоценотическое загрязнение, которое заключается в воздействии на состав и структуру популяций живых организмов, населяющих экосистему;

Стациально-деструкционпое загрязнение, представляющее собой изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования, обусловленном интересами человека.


Выбросы в ОС классифицируются по агрегатному состоянию и по массовому выбросу. По агрегатному состоянию различают газо- и парообразные, жидкие, твердые и смешанные выбросы, По массовому выбросу выделяют шесть групп: менее 0,01; 0,01-0,1; 0,1-1,0; 1,0-10; 10-100; свыше 100 т/сутки.

По своему происхождению промышленные загрязнения могут быть механическими, химическими, физическими и биологическими.

Механические - пыль в воздухе, твердые частицы и разнообразные предметы в воде и почве.

Химические - всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с ОС.

Биологические - это виды организмов, появившиеся при участии человека и наносящие вред ему или живой природе.

Источники загрязнений ОС: сосредоточенные (точечные) и рассредоточенные. К точечным относятся дымовые и вентиляционные трубы, шахты и т. п., к рассредоточенным - фонари цехов, ряды близко расположенных труб, открытые склады и т. п. Источники загрязнения могут быть также непрерывного и периодического действия.

Отрицательно влияя на ОС, загрязнения, в свою очередь, могут подвергаться определенному воздействию ОС. Различают стойкие (неразрушимые) загрязнения и разрушаемые под действием природных химико-биологических процессов.

Загрязнение можно считать комплексом «помех» в экосистемах, которые воздействуют на потоки вещества, энергии и информации в пищевых (энергетических) цепях. При этом, в отличие от естественных, антропогенные «помехи» часто ведут не к отбору наиболее приспособленных особей, а к массовому вымиранию организмов.

Источники техногенных эмиссий. Источниками большей части техногенных эмиссий загрязнений являются термохимические процессы в энергетике - сжигание топлива, а также связанные с ним термические и химические процессы и утечки.

Сопутствующие реакции, определяющие эмиссию других загрязнителей, связаны с содержанием примесей в топливе, термоокислением азота воздуха и вторичными реакциями, происходящими уже в окружающей среде. Все перечисленные реакции сопровождают работу тепловых станций, промышленных печей, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, процессы металлургии, обжига минерального сырья и т.п. Энергетика, причем не только атомная, помимо химического и теплового является также источником радиационного и др.видов загрязнений.

Указанные процессы обусловливают до 85% химического загрязнения атмосферы, до 35% наиболее токсичного загрязнения поверхности земли и поверхностных вод, а также частично радиационное загрязнение. Наибольший вклад в энергетически зависимое загрязнение среды вносят теплоэнергетика и транспорт. Электростанция мощностью 1000 МВт, работающая на угле, ежегодно выбрасывает в атмосферу 36 млрд м 3 отходящих газов, 100 млн м 3 пара, 360 тыс. т золы и 5 млн м 3 сточных вод с содержанием примесей от 0,2 до 2 г/л.

Также в твердых, жидких и газообразных отходах ТЭС содержатся углеводороды, сульфаты, хлориды, фосфаты, фтористые соединения, соли тяжелых металлов. В среднем в топливной теплоэлектроэнергетике на одну тонну условного топлива приходится до 150 кг загрязнителей воздуха, воды и земли (не считая ССЬ и паров воды). Всего ТЭС мира выбрасывают за год около 700 млн. т загрязнителей различных классов опасности, в том числе около 400 млн. т аэрополлютантов. Данный уровень почти не изменился за последние 20-25 лет, несмотря на то, что мощность энергетики за то же время увеличилась на 35%. Это достигнуто благодаря существенному снижению общей токсичности выбросов в Европе и С. Америке.

Зато уровень загрязнения, связанный с эксплуатацией автотранспорта, возрос, так как число автомобилей в мире росло быстрее, чем совершенствовались двигатели и устройства очистки выхлопных газов. Число двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в мире близко к 1,2 млрд. единиц. Около 900 млн. из них - это двигатели автомобилей. Остальное количество относится к другим видам транспорта. Более 82% автопарка приходится на легковые автомобили. Из 3,3 млрд. т нефти, добываемой в мире, почти 1,6 млрд. т (48%) используется всеми видами транспорта, в том числе 1,35 млрд. т - легковыми автомобилями.

Обмен веществ автомобиля с карбюраторным двигателем при расходе горючего в смешанном режиме движения 6 кг на 100 км таков: при оптимальной работе двигателя сжигание 1 кг бензина сопровождается потреблением 13,5 кг воздуха и выбросом 14,5 кг отработанных веществ. В выхлопе современного автомобиля регистрируется до 200 индивидуальных веществ. Общая масса загрязнителей - в среднем около 270 г на 1 кг сжигаемого бензина - составляет в пересчете на весь объем горючего, потребляемого за год легковыми автомобилями мира, около 360 млн т. Кроме соответствующего количества окиси углерода, твердых частиц, окислов азота часть общей массы загрязнителей составляют опасные полициклические ароматические углеводороды и тяжелые металлы.

В практике эксплуатации автотранспорта весьма значительны разливы и утечки горючего и масел, образование металлической, резиновой и асфальтовой пыли, вредных аэрозолей. Суммарная токсичность эмиссий в расчете на единицу потребляемой энергии у автотранспорта в 1,5 раза больше, чем у стационарной энергетики. И как бы ни совершенствовался за счет технических новинок современный суперлимузин, он все больше становится морально вырожденным техническим анахронизмом.

Большое количество загрязнителей атмосферы образуется при различных производственных процессах в черной и цв. металлургии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, химии и нефтехимии, машиностроении.

Масштабы загрязнения территории или акватории каким-либо источником определяются многими факторами, среди которых ключевыми являются мощность источника, состав эмиссии, подвижность транспортирующей среды и другие внешние условия рассеяния.

Количественная оценка глобального загрязнения. Общая масса отходов современного человечества и продуктов техносферы составляет около 140 Гт/год, из которых около 9 Гт - это масса изделий, или так называемый «отложенный отход». Таким образом, в среднем на одного жителя планеты приходится более 22 т всех техногенных эмиссий в год. Из 131 Гт отходов около 2,5 Гт (не считая воды) приходится на нетто-выделения всех людей, а 128 Гт «чисто техногенных» отходов распределяются следующим образом: 32 Гт (25%) выбрасываются в атмосферу, 14 Гт (11%) сливаются со стоками в водоемы, 82 Гт (64%) попадают на поверхность земли. К этим количествам

добавляется и часть «отложенных отходов» - некоторая масса (порядка 2 Гт/год) быстро расходуемых продуктов и изделий в виде мусора, удобрений, средств защиты растений и т.п.

Преобладающая масса техногенных материалов, оказывающихся на поверхности земли и в донных отложениях водоемов, химически инертна. В основном это отходы добывающих отраслей производства, формирующие отвалы пустой породы, терриконы, золо- и шлакоотвалы. Как правило, их не считают загрязнителями, хотя они занимают много места, нарушают природные ландшафты и являются вторичными источниками загрязнения воздуха и пр. вод. Объемы этих отходов настолько велики, что даже при малых концентрациях в них токсичных примесей суммарно окружающая среда получает огромное количество опасных в-в. По различным экспертным оценкам, общая масса техногенных эмиссий, относимых к разным классам опасности, составляет от 5 до 8 Гт в год, т.е. примерно от 0,8 до 1,3 кг на каждого жителя Земли. Это и есть минимальная оценка глобального хим.загрязнения. По относительно стабильным концентрациям на земле, в континентальных водоемах и приземных слоях воздуха массы токсичных загрязнителей распределяются в соотношении 3:2:1.

Химизация техносферы достигла к настоящему времени таких масштабов, которые заметно влияют на геохим. облик всей экосферы. Общая масса производимых продуктов и химически активных отходов хим. и нефтехим.пром-ти мира превысила 1,5 Гт/год. В мировой хим. номенклатуре значится более 10 млн индивидуальных в-в; ежегодно их число возрастает на несколько тыс. В заметных количествах производится и предлагается на рынке более 100 тыс. в-в, а в массовых масштабах производится около 5 тыс. Суммарный объем мирового пр-ва мин. удобрений, серной, соляной и азотной кислот, аммиака, каустической и кальцинированной соды, пластмасс, синтетических смол и каучука, хим волокон и нитей достиг 500 млн т в год. Однако подавляющее большинство производимых и используемых в-в не оценены с точки зрения их токсичности и экоопасности.

Опустынивание земель

Опустынивание земель происходит вследствие их нерационального хозяйственного использования. Из-за чрезмерной антропогенной нагрузки почвы засоляются, пески оголяются и приходят в движение, пастбища теряют биологическую продуктивность. Масштабы и степень опустынивания зависят от соотношения интенсивности естественных и антропогенных факторов.

Сегодня интенсивные процессы опустынивания земель отмечаются в большей части на территориях Калмыкии, Дагестана, Астраханской, Волгоградской, Ростовской (Сальская степь) областей, Алтайского края (Кулундинская степь), Тувы, а также в Краснодарском и Ставропольском краях.

Техногенное загрязнение

Промышленное загрязнение почв идет в основном через атмосферу путем осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных примесей с дождем и снегом. Основная доля ЗВ попадает в воздух из дымовых труб заводов и вентиляционных каналов, большая часть их осаждается вблизи предприятий (1-2 км), некоторая часть тяжелых металлов передвигается далее и выпадает в пределах 3-4 км и даже до 8 км. Значительно меньше газопылевых выбросов поглощается почвой в зоне 10-50 км. Протяженность зоны интенсивного загрязнения и направление движения потока загрязняющих веществ зависят от скорости и частоты ветров данного румба (розы ветров), высоты труб, дисперсности частиц и плотности вещества, рельефа территории, растительного покрова.

Пыль с высоким содержанием ЗВ с территорий завода, трассы, по которой перевозят руду или концентрат, с отвалов отходов производства ит. п., легко, особенно в сухое время года, переносится ветром на прилегающие территории и захватывается воздушными потоками, уносящими пыль на несколько километров. Ливневые потоки размывают и уносят грунт, покрывающий территорию завода и содержащий значительные количества токсических компонентов.

Любой ущерб, наносимый почве как части биогеоценоза, отрицательно сказывается на всем комплексе природных условий территории. Для почвы существует определенная взаимосвязь между видами химических загрязняющих веществ и пространственно-временными последствиями загрязнения. В случае промышленного загрязнения тяжелыми металлами и бенз(а)пиреном, поступающими с газопылевыми выбросами, основное накопление указанных ЗВ локализуется в районе действия источника выбросов на расстоянии от 1-5 км

Рис. 4.1.

(ближняя зона), где концентрации могут превышать фоновые уровни на 1-2 порядка. По мере удаления от источника загрязнения содержание металлов уменьшается и на расстоянии 15-20 км приближается к фоновому уровню. Глубина проникновения тяжелых металлов в загрязненных почвах обычно не превышает 20 см, но при сильном загрязнении может достигать 150 см.

Выбросы от автотранспорта обнаруживаются на расстоянии 200-500 м от автомагистрали. Для складирования твердых отходов, для разливов нефти и нефтепродуктов также характерно локальное загрязнение до 1-2 км от источника.

Вторичное загрязнение почв, связанное с переносом ЗВ с поверхности почв в атмосферу и выпадением на поверхности земли, в сочетании с промышленным загрязнением, является главной причиной регионального и глобального загрязнения почв.

Конечно, почва обладает значительной буферностью по отношению к ЗВ, но существуют определенные пределы и уровни техногенного воздействия на окружающую среду, превышение которых приводит к необратимым последствиям (рис. 4.1).

Техногенезом называют процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека. Техногенез заключается в преобразовании биосферы, вызываемом совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей . В большинстве случаев производственная деятельность человека сопровождается негативным воздействием на биосферу, результатом которого является постепенная её деградация. Одним из основных компонентов этого процесса является антропогенное загрязнение экосистем. Непрерывно возрастающая хозяйственная деятельность человека привела к тому, что во многих развитых странах практически не осталось не загрязнённых регионов. Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды (ОС) в развитых странах приравнивается потере 5-10% валового национального продукта. Для России экологический ущерб ежегодно составляет 50-100 млрд. руб. (в ценах 1990 г.) . Россия характеризуется некоторыми особенностями социально-экономического развития, обусловливающими интенсивную деградацию природной среды :
– промышленность в РФ всё ещё остаётся по преимуществу добывающей и включает многие ресурсо- и энергоёмкие производства;
– технологический потенциал страны не превышает уровня 70-х годов, то есть соответствует периоду «грязной индустрии»;
– высока степень износа промышленного оборудования и крайне низка обеспеченность производств очистными сооружениями, что повышает риск аварий с тяжёлыми экологическими последствиями.

В ОС в результате хозяйственной деятельности человека выводится большое количество органических и неорганических веществ самых различных химических классов. Рассмотрение всех их не входит в наши задачи и в настоящем обзоре мы ограничимся только тяжёлыми металлами (ТМ). Кроме химического загрязнения биосфера Земли подвергается физическому загрязнению. С конца 40-х годов ХХ столетия ОС испытывает интенсивное радиационное загрязнение. Кроме того, с интенсивным развитием электротехники и электронных средств связи происходит резкое антропогенное возрастание электромагнитного фона биосферы и, особенно, производственной и жилой сфер человека.

Генетические эффекты некоторых химических классов соединений (например, пестицидов) изучены достаточно хорошо, хотя много нерешённых проблем есть и в этих областях. Менее исследована мутагенность ТМ. Объясняется это тем, период методического совершенствования экспериментального мутагенеза совпал с периодом широкого использования во всём мире пестицидов. Интенсивное загрязнение ОС пестицидами и их непосредственная угроза здоровью и наследственности людей и обусловила пристальное внимание к их генетическим эффектам. В настоящее время, в связи с совершенствованием биологической избирательности и усилением биологической активности пестицидов, их доля в суммарном загрязнении природной среды постепенно снижается. Но вместо них приоритетными загрязнителями среды становятся ТМ. Поэтому наши недостаточные знания о мутагенности ТМ для организмов различных уровней организации становятся препятствием для совершенствования природоохранной практики.

Генетические эффекты электромагнитных полей в настоящее время практически не исследованы и в связи с этим опубликованных работ по этому вопросу очень немного.

Так как антропогенное загрязнение ОС происходит комплексно, т.е. одновременно большим количеством химических и физических факторов, представляют интерес генетические эффекты комбинированного, комплексного и сочетанного действия этих факторов. Эта область экспериментального мутагенеза также изучена очень слабо. Ниже мы приводим обзоры источников и масштабов загрязнения ОС факторами, исследуемыми нами, а также их мутагенных свойств.

1.1.1. Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами

В середине 70-х годов руководителем токсикологической группы программы «Человек и биосфера» Ф. Корте загрязняющие биосферу группы веществ были расположены в такой, убывающий по степени их опасности, ряд: пестициды, ТМ, окислы углерода и серы. По мнению Ф. Корте, в начале XXI века ТМ переместятся в этом ряду на первое место () . По всей вероятности, этот мрачный прогноз сбылся к концу 90-х годов, по крайней мере, для России .

К тяжелым металлам относят группу химических элементов с плотностью более 5 г/см 3 или атомной массой более 40. Распределение масс ТМ, биологический круговорот и миграционные циклы ТМ рассмотрены в ряде обзоров .

В пределах каждого зонального типа почвы могут существовать территории различной площади с резко различающимся химическим составом почвенного покрова. Это так называемые природные биогеохимические аномалии. В зоне деятельности многих промышленных предприятий (рудников, шахт, металлургических заводов и др.) возникают техногенные биогеохимические аномалии (провинции). Повышенные концентрации ТМ в биокосных компонентах природной среды (природные геохимические провинции) могут возникнуть в местах выхода рудоносных пород на земную поверхность. Разработка металлических руд приводит к интенсивному загрязнению среды, и природная геохимическая провинция трансформируется в техногенную . Например, горнодобывающие предприятия выбрасывают ежегодно до 20 млн. т пылегазовых веществ, значительную долю в которых составляют аэрозольные частицы различных соединений ТМ. Интенсивным источником загрязнения окружающей среды ТМ являются предприятия по переработке и обогащению металлических руд. Обогатительные фабрики ежегодно отправляют в хвостохранилища и очистные сооружения до 10 км 3 твёрдых и жидких отходов . Интенсивным источником локального загрязнения среды ТМ может быть транспорт, перевозящий рудничные концентраты металлов от обогатительных фабрик к месту их дальнейшей переработки. Загрязнение происходит в результате распыления мелких фракций концентратов .

В настоящее время человечество извлекает из Земли свыше 120 млрд. тонн различных руд, топлива и строительных материалов. Значительная часть добытого поступает в отходы и отвалы, подвергается водной и ветровой эрозии, продукты которой, распыляясь в атмосфере или растворяясь в воде, загрязняют ОС. Содержания различных элементов (в том числе и ТМ) в экосистемах различных растительных зон Земли в настоящее время интенсивно изучается .

Средние уровни антропогенного глобального поступления в биосферу ТМ показаны в табл. 1. Общая токсичность приведенных в таблице ТМ значительно превышает суммарную опасность радиоактивных и органических загрязнений.

Таблица 1. - Уровни глобального поступления тяжелых металлов в биосферу, млн. т/год .

Элемент Воздух Вода Почва
Цинк 131,88 226 2245
Медь 35,37 112 2073
Свинец 332,35 138 1354
Никель 55,65 113 412
Мышьяк 18,82 41 97
Молибден 3,27 11 102
Селен 3,79 41 42
Сурьма 3,51 18 57
Ванадий 8,6 0 12 67
Кадмий 7,57 9,4 28
Ртуть 3,56 4,6 12

В начале 90-х годов исследователи из университета штата Монтана определили, что за последнее десятилетие XX века в США в процессе измельчения, обогащения, переработки и плавки металлов только в водные источники будет выброшено от 7·10 3 до 70·10 3 тонн ТМ .

На территории РФ есть несколько регионов (Средний и Южный Урал, Кольский полуостров, юг Сибири), в которых сосредоточены особенно опасные в экологическом отношении отрасли: энергетика, добыча сырья, производство искусственных материалов, военная промышленность. Подобные производственные комплексы очень устойчивы и их трансформация в экологически менее опасные сопряжена с большими экономическими затратами, не реальными на данном этапе развития государства. Чрезвычайно сложная экологическая обстановка существует в крупных промышленных городах. Примером тому может служить Москва, в которой на территории около 5% суммарный показатель загрязнения среды достигает предельных значений, установленных для районов экологических бедствий. Почва в некоторых районах столицы очень сильно загрязнена цинком, свинцом, медью, хромом, ванадием, ртутью, никелем, оловом, кадмием и другими ТМ . Следовательно, интенсивное воздействие таких промышленных центров на экосистемы и здоровье населения в обозримом будущем будет продолжаться. В связи с этим развитие методов биологической индикации в экологическом мониторинге является приоритетным направлением в природоохранной практике .

В России к началу ХХ столетия на душу населения приходилось 4,5 га нарушенных ландшафтов, тогда как в США – 3,6 га (при значительно более интенсивном сельском хозяйстве и более разветвлённой инфраструктуре), в странах Западной Европы – от 0,25 (в Нидерландах) до 1,2 га (в Испании). Обширные нарушения экосистем произведены в Европейской части, на Севере, на Среднем и Южном Урале и на юге Сибири вдоль Сибирской железной дороги . В городских и промышленных районах России ТМ загрязнены 10 млн. га почвы . Например, в окрестностях г. Мончегорска, находящегося в зоне влияния выбросов промышленных предприятий РАО «Норильский никель», в почве содержание меди в 250, а никеля в 450 раз выше природного фона. В результате этого загрязнения на площади 3500 км 2 ягоды и грибы загрязнены никелем до уровня, представляющего опасность для человека . ПО «Печенганикель» в период 1970-1990 гг. ежегодно выбрасывало в атмосферу от 140 до 449 тонн аэрозольного никеля, до 300 т меди и до 18 т кобальта. За 14 лет (1979-1992 гг.) на единицу площади водосбора одного из озёр (Кочеявр) выпало из атмосферы 11,2 г/м 2 никеля, 2,6 г/м 2 меди, что составило для всего водосбора 1,1 и 1,2 т соответственно. Значительная часть выпадений попала в озеро и захоронено в донных отложениях. У рыб, обитающих в этом и соседних озёрах, наблюдается субтоксические эффекты . Высокий уровень загрязнения растениеводческой и животноводческой продукции регистрируется в зоне выбросов Новолипецкого металлургического комбината. Например, в молоке регистрируются концентрации хрома – до 250 ПДК, никеля – до 3 ПДК, свинца – до 1,9 ПДК, железа – до 33 ПДК .

К загрязнению окружающей среды ТМ может вести не только разработка месторождений и обогащение руд. В процессе угледобычи извлекается большое количество пустой породы, которую складируют в отвалах на поверхности Земли. К концу 80-х годов в отвалах предприятий угледобывающей промышленности находилось более 3,3 млрд. м 3 породы, занимавших более 10 тыс. га. В отвалах обычно содержатся легкорастворимые соли ТМ. Сильно засоленными (от 1,5 до 4,3%) являются породы отвалов Подмосковного угольного бассейна. Химическую активность отвалов определяют содержащиеся в породе соединения серы. В результате их окисления образуется серная кислота, которая способствует химическому разложению многих минералов и трансформации соединений ТМ в растворимые формы. Разработка угольных месторождений и эрозия отвальных пород сопровождается значительным увеличением минерализации подземных вод. Очень сильному загрязнению подвергаются подземные воды в зоне отвалов шахт Подмосковного и Кизеловского угольных бассейнов, состоящих из токсичных пиритизированных пород .

Интенсивным источником ТМ являются аэрозольные выбросы предприятий топливно-энергетического комплекса (ГРЭС, ТЭС, ТЭЦ), особенно те из них, которые топятся каменным углем или нефтепродуктами. Вокруг крупных ТЭС образуются участки загрязнения ТМ диаметром 10-20 км . Кроме того, ТМ загрязняются и поверхностные водоёмы . Например, ТЭЦ и ГРЭС Москвы ежесуточно сливают в городскую канализацию или непосредственно в р. Москву около 100 т солей, образующихся при очистке фильтров .

Большое количество сточных вод, содержащих ТМ, сбрасывают в канализацию или непосредственно в природные водоёмы предприятия металлообработки и машиностроения. Так, предприятия Москвы сливают в канализацию 720 тыс. м 3 сточных вод, причём из 800 промышленных объектов, имеющих локальные очистные сооружения, только на 66 сточные воды очищаются до установленных норм. В результате в осадках городских станций аэрации ежесуточно накапливается до 15,6 т ТМ . Одним из основных источников загрязнения окружающей среды ТМ являются гальванические производства на предприятиях машиностроения и приборостроения. На территории бывшего СССР их насчитывалось более 8 тыс.; из них 960 – в Москве и большая часть из оставшихся – в России. Для гальванопокрытий используется только около 30 % общей массы цветных металлов и 70-90% используемого для этих целей количества идёт в сточные воды. В результате ежегодный средний объём гальванических сточных вод составляет 1 км 3 с содержанием в растворённом виде 50 тыс. тонн ионов ТМ, 100 тыс. тонн кислот и щелочей. Как правило, гальванические цехи и участки не имеют очистных сооружений, а сами они располагаются непосредственно среди жилых кварталов .

Каждое промышленное предприятие, в зависимости от объёмов и вредности выбросов, имеет вокруг себя санитарно-защитную зону (СЗЗ) радиусом от 3 до 5 и более км. СЗЗ – это узаконенный участок загрязнения. В РФ к 1990 году под СЗЗ было отчуждено 103 млн. га при общей площади сельскохозяйственных угодий 556,3 млн. га, в том числе 226,7 млн. га пашни . Вместе с тем, промышленные предприятия загрязняют не только СЗЗ, но и прилегающую территорию в пределах 10-30 км, особенно в направлении господствующих ветров.

Большинство ТМ образуют геохимические аномалии вокруг точечных источников промышленного характера (заводы, комбинаты, рудники). Исключение составляет свинец, повышенные концентрации которого приурочены, в основном, к землям населённых пунктов и прилегающих к автодорогам участков. Связано это с использованием этиолированного автомобильного топлива . Большая часть ТМ, содержащихся в воздушных выбросах промышленных предприятий, в конечном счёте, попадает в почву, где происходит их постепенное накопление . В результате специальных исследований установлено, что в чёрной и цветной металлургии экологически значимый результат может быть достигнут при сокращении валовых выбросов в 10 и более раз. Реально же министерства и ведомства к категории природоохранных относят долгосрочные планы снижения объёмов выбросов всего в 1,5-2 раза .

В результате условий, описанных выше, во многих промышленных регионах России складывается очень тяжёлая экологическая обстановка. Например, вокруг машиностроительного завода в г. Воткинске (Пермская обл.) содержание ТМ воде и почве в 5-6 раз превышает ПДК . Содержание ТМ (марганец, хром, никель, железо, медь и др.) в природных средах г. Кемерово в 50-100 раз превышает фоновое, почва окружающей город 10-километровой зоны содержит от 2 до 22 ПДК цинка, от 1,5 до 31 ПДК свинца, от 30 до 35 ПДК мышьяка. В 10-километровой зоне вокруг г. Новокузнецка в почве наблюдаются 6-кратные превышения ПДК по кадмию, 2-3-кратные – по меди и никелю . В этих зонах расположены жилые рабочие посёлки с индивидуальными приусадебными участками, дачные участки горожан. Выращенные на такой почве сельскохозяйственные растения содержат большое количество ТМ (табл. 2) и других вредных веществ.

Таблица 2. - Содержание тяжелых металлов в пищевых растениях (мг/кг), выращенных в зоне влияния цинкового завода, г. Белово, Кемеровская область

Вид растения

Картофель

Лук, листья

Лук, луковица

ПДК в овощах

Некоторое количество ТМ может поступать в агроэкосистемы с минеральными удобрениями и некоторыми видами пестицидов, содержащих в своём составе медь, ртуть, хром . Другим интенсивным источником загрязнения агророэкосистем ТМ (мышьяком, хромом, свинцом, ртутью, никелем, ванадием и др.) являются илы промышленных и коммунальных очистных сооружений, широко используемые для удобрения сельскохозяйственных полей . Результаты исследований, оценивающих вклад минеральных удобрений, пестицидов и илистых фракций очистных сооружений в накопление ТМ живыми организмами достаточно противоречивы и требуют дальнейшего изучения .

Почва дольше других компонентов среды сохраняет аккумулированные вещества. По мнению специалистов, ТМ будут сохраняться в почве практически вечно . Так, продолжительность первого периода полуудаления ТМ, по расчётам К. Иимуры с соавторами , для почв в условиях лизиметра варьирует для цинка от 70 до 510 лет, для кадмия от 13 до 1100 лет, для меди от 310 до 1500 лет и для свинца от 740 до 5900 лет.

Поскольку часть наших исследований связана с выяснением мутагенности ТМ, поступающих в растения из почвы, необходимо остановиться на некоторых физико-химических характеристиках почв, определяющих доступность металлов растениям.

Миграция ТМ по трофическим цепям начинается с аккумуляции их растениями. Накопление ТМ растениями и их токсичность детерминированы главным образом количеством подвижных форм ТМ в почве, а не валовым их содержанием. Соотношение подвижных и связанных форм ТМ в значительной степени обусловлены типом и свойствами почвы: гранулометрическим составом, содержанием органических веществ, ёмкостью обменных катионов, рН среды, содержанием фосфатов . На подвижность и поступление ТМ в растения влияют многие факторы: видовая принадлежность и физиологическое состояние растения, почвенные характеристики, климатические условия. Поэтому, детально изучив эти процессы, можно в значительной степени влиять на экологическую чистоту получаемой продукции, поступление ТМ в организм животных и человека. Изменяя интенсивность поступления металлов в организм, можно регулировать интенсивность мутагенной нагрузки.

Техногенное загрязнение почв ксенобиотиками оказывает сильное влияние на микрофлору почвы. В промышленной зоне очень сильное загрязнение почвы ТМ вызывает полное исчезновение в почве водорослей. Загрязнение ТМ и кислотами ведёт к формированию сообществ, где преобладают зелёные водоросли. При подщелачивании почвы или загрязнении её органическими веществами в альгогруппировках начинают преобладать синезеленые водоросли . Повышение концентрации ТМ в почве влияет на численность микроскопических грибов и Azotobacter в почве. Динамика численности зависит от видовой принадлежности грибов и бактерий, природы тяжёлого металла и его концентрации в почве . Микрофлора может связывать более половины подвижных форм железа, цезия и некоторых других ТМ, которые попадают на поверхность почвы с растительным опадом и аэрозольными выпадениями. Связывание катионов ТМ микроорганизмами зависит от температуры и влажности среды. Связывание цезия не уменьшается с повышением его концентрации в почвенном растворе, поэтому почвенные микроорганизмы могут связывать значительные количества радионуклидов. Особенно эффективным накопителем цезия являются почвенные грибы. Почвенные микроорганизмы могут связывать 3% кобальта, 11% железа, 22% кальция и стронция, 24% цезия, содержащихся в растительном опаде. Высушивание и замораживание может приводить к освобождению 95% цезия, включённого в биомассу микробов .

В хвойных лесах эпифитный лишайниковый покров деградирует по мере приближения к промышленному источнику полиметаллической пыли; в слоевищах лишайников увеличивается содержание никеля (более 90 мг/кг сухого вещества) и меди (более 200 мг/кг) . Была обнаружена интересная особенность реакции лишайников на техногенное загрязнение экосистем . Оказалось, что зависимость «доза-эффект» реакции лишайников на загрязнение точечного источника эмиссии ТМ существенно не линейна и в большинстве случаев имеет S-образный вид, причем переход между фоновым и импактным состоянием растений очень резкий. Происходит этот переход когда импактный уровень загрязнения превышает фоновый в 1,5-2,3 раза.

Среди сельскохозяйственных растений наиболее активно накапливают ТМ овощные культуры, особенно кормовая свекла и бобовые культуры. Многие ТМ значительно слабее проникают в вегетирующие органы пшеницы: в листьях этого растения концентрация свинца в 20-40 раз меньше, чем в корнях, кадмия – меньше в 20 раз . Этот факт свидетельствует о наличии в корнях барьера, существенно затрудняющего проникновение токсичных ионов в подземные органы растений. Авторы предполагают, что основная часть ТМ была задержана на периферии корней в зоне так называемого пояска Каспари. Вместе с тем, устойчивость растений к одному из ТМ никак не связана с устойчивостью к другим металлам . По степени токсичности исследованные ТМ могут быть расположены в следующий ряд :
Нg(II) > Cu(II) > Pb(II) > Cd(II) > Cr(III) > Zn(II) >Ni(II) > Al(III).

Избыток ТМ, поступающих из почвы в растения, вызывает у них нарушение баланса питательных элементов, нарушает синтез многих ферментов, витаминов, пигментов . Тем не менее, растения достаточно легко приспосабливаются к относительно высоким концентрациям ТМ в почве. Ярким примером тому может быть быстрое заселение растениями отработанных после добычи металлической руды отвалов «пустой» породы. Например, отдельные особи злаков полевицы (Agrostis tenius ) и овсяницы (Festica ovina ) достаточно хорошо растут на почвах, содержащих до 1% свинца .

Между средним многолетним содержанием ТМ в атмосфере и коре древесных пород, растущих в загрязнённой ТМ зоне, доказаны достаточно тесные корреляции . Содержание ТМ в растениях, как правило, не зависит от их содержания в городских почвах. Такая взаимосвязь была обнаружена только для никеля, свинца и меди. Связано это, возможно, с тем, что ТМ находятся в малодоступной растениям форме .

Общее представление о содержании ТМ в почве и некоторых сельскохозяйственных растениях Тульской области можно составить по результатам немногочисленных опубликованных работ табл. 3).

Таблица 3 - Валовое содержание тяжёлых металлов (мг/кг) в почве и зерне растений Плавского района Тульской области (усреднённые данные)

Яровая пшеница

Озимая пшеница

Марганец

Вопросы накопления ТМ и их токсичности для животных, которым посвящён широкий круг работ , не входят в задачи нашего обзора. Отметим лишь некоторые ключевые моменты.

Для анализа мутагенной опасности загрязнения экосистем ТМ целесообразно знать фоновые уровни их содержания в биокосных средах и биологических объектах (табл. 4).

Таблица 4 - Содержание исследуемых тяжелых металлов в почвах, пресных водах, растениях и мышечной ткани животных (мкг/кг сухой массы)

Пресные воды

Растения

Животные

Стронций

Опасность загрязнения окружающей среды ТМ ведёт к избыточному их поступлению и аккумулированию в организме. Различные уровни суточного поступления ТМ в организм человека показаны в табл. 5.

Таблица 5. - Суточные дозы поступления тяжёлых металлов в организм человека (в расчете на массу 70 кг)

Поступление в организм (г/сут)

дефицитное

нормальное

токсичное

летальное

Поступление ТМ с пищей в животных экологически близких видов, обитающих в одном и том же районе, может существенно различаться, поскольку зависит от пищевой специализации. Существование таких различий показано, например, при исследовании птиц в зоне влияния выбросов медеплавильного завода . Следовательно, в одних и тех же районах влияние ТМ на наследственность животных различных видов будет различным.

Депонирование ТМ организмами в существенной степени зависит от их физиологической роли в организме. Показано, что увеличение в рационе рыжих полёвок физиологически активных меди и цинка (в 9 и 2,2 раза соответственно) практически не приводит к возрастанию уровня этих элементов в тканях животных. Иная картина наблюдается в случае свинца и кадмия. Увеличение их поступления в организм с пищей (в 1,2-1,9 и 2,6-5,4 раза соответственно) приводит к существенному повышению содержания этих металлов в организме животных . Аналогичные процессы отмечены у американской норки . Поступление в экосистемы ТМ с промышленными и коммунальными стоками может приводить к активному их накоплению в верхних ярусах трофических пирамид. Логично предположить, что мутагенез, индуцированный тяжёлыми металлами у животных одной и той же экосистемы, может быть более интенсивным у организмов, стоящих на более высоких ступенях трофических пирамид.

Во многих генетических исследованиях используют грызунов. Поэтому важно отметить зависимость содержания ТМ в тканях грызунов от сезона их отлова и, следовательно, возраста зверьков (табл. 6).

Таблица 6. - Зависимость накопления микроэлементов от сезона отлова (возраста) грызунов август/май, относительные единицы)

Микроэлемент

Microtus oeconomus

Clethriomys glereolus

Если учесть, что с возрастом отклик организмов на действие кластогенов усиливается, то у разных особей в разновозрастной выборке частота генетических нарушений может варьировать. Установлена также неодинаковая степень аккумуляции ТМ самцами и самками (табл. 7), что также может отражаться на интенсивности мутагенеза у животных разных полов.

Таблица 7. - Зависимость накопления микроэлементов от пола животных (самцы/самки, относительные единицы)

Микроэлемент

Microtus oeconomus

Clethriomys glereolus

Cl. granulatus

Cl. glabratus

По данным Минздрава РФ в 1998 г. около 50 млн. россиян проживает в условиях 10-кратного превышения концентрации вредных веществ в воздухе. Половина этих веществ выбрасывается автотранспортом. В настоящее время российские автомобили выбрасывают в атмосферу в 30-50 раз больше токсичных веществ на 1 километр пробега, чем автомобили США или стран Западной Европы. Суммарный выброс вредных веществ от автотранспорта составляет 15,6 млн. т/год . Газовые выбросы автотранспорта и промышленных производств содержат большое количество мутагенных веществ, в том числе и ТМ. С помощью люминесцентного спектрального анализа клеток хвои сосны было показано негативное влияние в зимнее время выбросов котельных, работающих на бурых углях Подмосковного угольного бассейна, на метаболические процессы растений. Установлено, что на территории в 425 км 2 вокруг точечного источника газовых выбросов коксохимического производства у растений обнаруживаются повышенные частоты аберраций хромосом (АХ) . Доказано кластогенное действие выбросов завода, выплавляющего свинец, на наследственные структуры клеток ели (Picea abies ) . У винограда, растущего в зоне воздействия промышленных выбросов предприятий и районах, перегруженных автотранспортом, обнаружены существенные нарушения макро- и микроспорогенеза . Аналогичные нарушения в микроспорогенезе обнаружены у Vicia cracca в промышленных зонах г. Новокузнецка.

С использованием теста Эймса было показано, что ацетоновые экстракты образцов воздуха, взятых на рабочих местах металлургического производства, в несколько раз более мутагенны, чем образцы воздуха, взятые в административных помещениях . Доказана мутагенность пылей никелевых руд . Для оценки генотоксичности выбросов никелевой домны крыс подвергали воздействию доменных дымных аэрозолей при концентрациях твёрдого вещества от 1 до 100 мг/м 3 . Кроме окислов железа и никеля в аэрозолях были обнаружены окислы хрома, кобальта, алюминия, свинца, цинка и др. Был установлен чёткий зависимый от дозы цитогенетический эффект () .

При исследовании 28 работников дорожной полиции со стажем работы более 10 лет было установлено, что в клетках их периферической крови частота клеток с аберраций хромосом и частота сестринских хроматидных обменов статистически достоверно выше, чем у лиц контрольной группы (15 человек). Это повышение не коррелировало с содержанием в крови свинца или продолжительностью стажа .

Помимо аэрозольных выбросов тяжёлые металлы могут поступать в окружающую среду с промышленными, сельскохозяйственными и коммунальными стоками. Вокруг рудных месторождений формируются водные потоки рассеяния, в которых многие токсичные компоненты могут значительно превышать установленные для них ПДК. Повышенная мутагенность стоков предприятий цветной металлургии доказана многочисленными исследованиями. Погосян с сотр. исследовали процесс микроспорогенеза у традесканции после обработки цветочных бутонов стоками производства цветной металлургии, содержащими соединения меди, цинка, свинца и других металлов. Установлено, что количество нарушений возрастает при длительной (1,5 мес.) обработке. Л.А. Гукасян с сотр. , используя традесканцию, доказали мутагенность стоков медно-молибденового комбината. Соколов В.В. и Ганаси Е.Э. показали увеличение частоты АХ в клетках корешков V. faba и С. capillaris при их проращивании на техногенном иле донных отложений, содержащем ТМ.

Твердые отходы промышленных предприятий, связанных с переработкой металлических руд и металлообработкой представляют существенную опасность для окружающей среды. Обусловлено это большими объёмами отходов, высоким содержанием в них тяжёлых металлов и других токсичных соединений. При воздействии факторов ОС отходы эродируют, и в виде пыли или дождевых стоков попадают в природную среду. Генетическая опасность подобных отходов доказана. Например, с помощью теста Эймса показана мутагенность водных вытяжек промотходов керамического, литейного, гальванического и др. производств, где основными компонентами являлись различные тяжёлые металлы .

1.1.2. Загрязнение окружающей среды радионуклидами

Живые организмы, населяющие Землю, подвергаются воздействию естественных источников ионизирующей радиации. Последние могут быть разделены на две группы: космические источники и источники, находящиеся на Земле (например, радиоактивные геологические породы, радон). Уровень космического излучения относительно стабилен. Мощность эквивалентной дозы внешнего облучения, обусловленной космическим излучением, соответствует приблизительно 3,2-10 –8 Зв/ч на уровне моря. При подъёме над уровнем моря мощность дозы этого облучения возрастает. Доза внешнего облучения, получаемая населением от земных естественных источников, определяется геологическим составом материнских, почвообразующих пород. Доза этого излучения для большей части населения составляет приблизительно 3,5·10 –8 Зв/ч. В некоторых районах Земли, в тех местах, где на поверхность выходят радиоактивные породы, доза, получаемая населением, может быть в 10 раз больше .

Глобальное загрязнение биосферы антропогенными радионуклидами началось с 1945 г, с момента начала испытания и использования ядерного оружия. За период с 1945 по 1980 гг. в атмосфере Земли было произведено 450 ядерных взрывов общей мощностью 545 Мт. Образовавшиеся в результате взрывов радиоактивные продукты оказались в атмосфере и воздушными течениями были разнесены практически по всей поверхности Земли. Мониторинг радиоактивных выпадений, проведенный на территории Москвы, показал, что с конца 50-х годов до 1964 г. (период активных испытаний ядерного оружия в атмосфере) плотность выпадений периодически превышала 1000 мКи/км 2 . Содержание радионуклидов в воздухе в это время достигало (110-450)·10 –17 Ки/л. В период 1964-1980 гг. плотность радиоактивных выпадений составляла 12-100 мКи/км 2 . Содержание радионуклидов в атмосферном воздухе за этот период колебалась в пределах (2,5-81)·10 –17 Ки/л. После прекращения испытания ядерных боезарядов в атмосфере плотность выпадений стабилизировалась на уровне 6,5-8,7 мКи/км 2 . Соответственно снизилось до (0,4-1,7)·10 –17 Ки/л содержание радионуклидов в атмосферном воздухе. Авария на ЧАЭС привела к увеличению плотности выпадений в 1986 г. до 418 мКи/км 2 , которая затем снизилась в последующие годы .

Фоновым загрязнением радионуклидами и последствиями Чернобыльской катастрофы радиоэкологические проблемы России и стран СНГ не исчерпываются. Жёсткие рамки обзора не позволяют рассмотреть в нём радиобиологические проблемы, обусловленные распадом радона и облучением, которое получает население России в результате медицинских обследований, а также проблемы связанные с существованием обширных районов радиационного загрязнения на Семипалатинском полигоне, Новой Земле и территории Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС). Вместе с тем нет необходимости доказывать, что радиационное загрязнение экосистем достаточно велико и радиобиологические проблемы сочетанного действия химических мутагенов и ионизирующей радиации чрезвычайно актуальны для биоты и населения многих регионов бывшего СССР .

Тульская область, где проведена часть наших исследований, подверглась радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЭС. В связи с этим необходимо рассмотреть часть радиобиологических проблем, связанных с влиянием радиационного загрязнения на биоту.

В 1996 году в России работало 9 атомных электростанций, в которых эксплуатировалось 29 энергоблоков с установленной мощностью 21 тыс. МВт. По данным Российского информационно-аналитического центра по предупреждению аварийных ситуаций на объектах атомной энергетики ни один из этих энергоблоков не отвечает в полной мере современным требованиям безопасности. За период 1993-1996 гг. на АЭС зарегистрировано 550 нарушений нормальной работы реакторов. Хранилища отработанного ядерного топлива при АЭС переполнены и на всех 9 АЭС продолжается накопление отработанного ядерного топлива сверх проектных значений .

В апреле 1986 г. на 4 блоке Чернобыльской АЭС произошла авария. В результате взрыва в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. В зависимости от расстояния и времени, прошедшего с момента взрыва до выпадения радионуклидов на поверхность Земли, эти выпадения делят на три типа: 1) ближние, 2) тропосферные, (формирующиеся в тропосфере и выпадающие на почву в направлении следа в течение 20-30 дней) и 3) глобальные .

Общая площадь земель с плотностью загрязнения 137 Сs более 1 Ки/км 2 составила 3,2% европейской территории бывшего СССР и более 0,2 Ки/км 2 – 23%. Площади, подвергшиеся загрязнению в результате аварии на ЧАЭС, приведены в табл. 8 и 9.

Таблица 8. - Площади территорий (тыс. га), загрязнённых 137 Сs в результате аварии на ЧАЭС

Государство

Степень загрязнения, Ки/км 2

Белоруссия
Таблица 9. - Распределение загрязнённых 137 Сs площадей с уровнем от 1,0 до 5,0 Ки/км 2 по административным территориям Европейской части России
Территория Площадь загрязнения
км 2 %
Белгородская 1620 6,4
Брянская 6050 17,3
Воронежская 1160 2,2
Калужская 3500 11,7
Курская 1200 4,0
Липецкая 1470 6,1
Ленинградская 850 1,0
Мордовия 1630 6,3
Нижегородская 20 0,02
Орловская 9300 37,2
Пензенская 4130 9,6
Рязанская 5210 13,0
Саратовская 150 0,2
Смоленская 100 0,2
Тамбовская 330 1,0
Тульская 10320 39,7
Ульяновская 1060 2,9
ИТОГО 48100

Примечание: В таблице не указаны площади с загрязнением более 5 Ки/км 2 .

На территории, загрязнённой в результате аварии на ЧАЭС наблюдается так называемая пятнисто-мозаичная структура загрязнения местности, которая обусловливает на фоне среднего радиационного уровня, характерного для данной местности, наличие локальных пятен со значительно большей плотностью загрязнения. Так, по данным Плавского центра химизации в Плавском районе Тульской области при среднем уровне радиационного загрязнения 10-15 Ки/км 2 были зарегистрированы пятна до 40 Ки/км 2 .

За пределами 30 км зоны ЧАЭС (в границах Украинского Полесья) биологическая доступность 137 Cs высока и сравнима с доступностью нуклида, внесённого в водорастворимой форме . Это, по мнению авторов, позволяет все многолетние экспериментальные данные, полученные до аварии на ЧАЭС по динамике цезия в экосистемах, использовать для оценки возможных уровней загрязнения продуктов растениеводства на территориях ЧРС. Однако данные, полученные нами на территории Тульской области , свидетельствуют о том, что практически весь цезий (по крайней мере – к 1997 году) находится в связанном почвенным поглощающим комплексом виде. Поэтому поступление 137 Cs в растения в основном определяется их биологическими свойствами. Полученные нами результаты согласуются с данными о формах радионуклидов в почвах ВУРС (табл. 10).

Таблица 10. - Содержание (%) водорастворимых (А), обменных (В), кислотно-растворимых (С) и фиксированных (D) форм радионуклидов в почвах Восточно-Уральского радиоактивного следа спустя 36 лет после аварии .
Почвы 137 Cs 90 Sr
A B C D A B C D
Дерново-подзолистые 0,20 0,40 0,4 99,0 2,5 45,8 44,2 7,5
Серые лесные 0,02 1,18 2,7 95,1 2,4 58,0 30,0 9,6
Чернозёмные 0,10 1,10 2,1 96,6 1,8 55,9 30,9 11,4

Оценка доз ионизирующей радиации, полученных населением в результате аварии на ЧАЭС и принесённого этими дозами вреда, сильно различается у различных авторов . В 1988 году Министерством здравоохранения был принят норматив «Предел индивидуальной дозы за жизнь, установленный для населения, контролируемых районов РСФСР, БССР и УССР, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на чернобыльской АЭС», равный 35 бэрам. Если доза выше, то требуется отселение людей на чистые территории. Однако этот предел, являющийся критерием для отселения, был превращён в верхний предел приемлемого риска, по которому население, получающее менее 35 бэр за жизнь, не отселялось и ему гарантировалось безопасное проживание . Вместе с тем, если исходить из беспороговой концепции зависимости стохастических генетических эффектов от дозы облучения, то считать безопасным для здоровья проживание в заражённых районах некорректно. Вывод о безопасности дозы в 35 бэр был сделан на основе сведений, полученных ранее 1988 года. Более того, существует мнение, что никакой научной системы взглядов относительно безопасности дозы 35 бэр нет. Есть лишь волевое решение приравнять население, проживающее в пострадавших районах, к людям, живущим около атомной станции, для которых установлена доза 0,5 бэр. Умножением этой величины на 70 лет (средняя продолжительность жизни), и была получена величина 35 бэр . В последнее десятилетие более точные эпидемиологические и дозиметрические сведения Международной комиссии радиологической защиты (МКРЗ) свидетельствуют о том, что риск появления злокачественных новообразований при 35-бэрной концепции был недооценён в 2-4 раза. Кроме того, при совместном действии облучения и некоторых факторов физической и химической природы риск появления злокачественных заболеваний и мутагенных эффектов может возрасти десятикратно.

Если исходить из дозы, которая была до Чернобыльской катастрофы, а это 100 мбэр (или 7 бэр за жизнь), то на Украине, в Белоруссии и России пришлось бы отселять более 1,5 млн. человек.

1.1.3. Загрязнение окружающей среды электромагнитными полями

Человек практически постоянно подвергается воздействию магнитных и электромагнитных полей в связи с применением многих машин и приборов, которые используются на транспорте, в промышленности и в быту. Средний уровень плотности потока энергии, которому подвергается население, составляет 0,005 мкВт/см 2 . На производстве уровни значительно выше. Уровни напряжённости электрических полей на подстанциях могут достигать 20 кВ/м 2 , под ЛЭП - 10 кВ/м 2 . Электромагнитные поля действуют на регуляторные механизмы на всех уровнях организации живых существ, включая молекулярные, внутриклеточные и межклеточные. Возможно, что одним из таких механизмов является электролитный обмен . Воздействие ЭМП на биологические структуры наступает внезапно (особенно в техногенных условиях), а интенсивность ответной реакции организма в значительной степени зависит от его индивидуальных особенностей. Если здоровый организм может сохранять равновесие, то в больном могут происходить интенсивные изменения, способные довести его до патологического состояния. Авторы показали, что в дни геомагнитных возмущений происходит статистически достоверное повышение содержания натрия и калия в цельной крови по сравнению с их уровнем в магнитно спокойные дни (С=0). В эритроцитах здоровых людей в дни геомагнитных возмущений отмечается значительное повышение концентрации натрия, калия и кальция, а также уменьшение концентрации этих элементов в плазме.

Техногенные источники электромагнитных полей могут влиять на физиологические параметры организма. Так, нарушения состава крови отмечаются у людей на расстоянии даже 300 м от высоковольтных ЛЭП. Случаи лейкоза отмечены при проживании людей в 40 м от таких линий. На практике под высоковольтной линией сила поля определяется на расстоянии 1 м от земли. Максимальное электрическое поле на земле под высоковольтной линией 380 кВт колеблется от 10 до 15 кВт/м. В теле человека такое электрическое поле индуцирует ток 0,15-0,23 мА, который находится ниже порога ощущения человеком тока – 0,36 мА (менее 50% населения). Вместе с тем некоторые люди способны ощущать электрические поля от 1 до 5 кВт/м. Магнитные поля под высоковольтной линией 380 кВт характеризуются магнитной индукцией 0,055-0,5 мТ, которая значительно ниже границы вредного воздействия на человека (5-60 мТ, 1-2 Т). Ежедневно человек испытывает действие более сильных магнитных полей, в сравнении с магнитным полем под высоковольтной линией. Риск для здоровья от электрических и магнитных полей, которые вызываются окружающими нас сооружениями, транспортом и бытовыми приборами практически исключается. Границы для электрического поля, при длительном пребывании в нём, следующие: для населения – около 10 квт/м; для рабочих, находящихся в сооружениях с высоким напряжением – около 20 кВт/м .

У человека высокочастотные электрические поля могут вызывать нарушение терморегуляции, развитие катаракты глаза, головные боли, раздражительность, нарушение сна. Единицей влияния микроволнового излучения на организм человека является «специфическая норма поглощения» (Specific Absorption Rates – SAR), численно равная энергии поглощённого излучения, приходящей на один грамм (иногда – килограмм) биоткани. При поглощении единицы излучения в течение 20 минут ткани нагреваются на 1 градус. Нагрев адекватно (или неадекватно) компенсируется обменными процессами .

Электромагнитные поля низкой частоты могут снижать артериальное давление, уменьшать частоту сердечных сокращений, вызывать тахикардию, гематологические изменения, изменения ЭКГ, повышение утомляемости . Движение крови по сосудам, расположенным в магнитном поле, сопровождается появлением в тканях сердечно-сосудистой системы электрического тока. При плотности электрического тока до 10 мА/м 2 какие-либо заметные биологические эффекты отсутствуют. В диапазоне 10-100 мА/м 2 , что может соответствовать нахождению человека в магнитном поле 5-50 мТ, отмечается появление фосфенов. При плотности электрического тока выше 1000 мА/м 2 (500 мТ) возникает реальная угроза жизни, связанная с развитием фибрилляции сердца . Электромагнитные поля с частотой 60 Гц подавляют активность Т-лимфоцитов . Вместе с тем высказывается мнение, что при прямом воздействии низкочастотных электромагнитных полей на человека, плотность возникающих в его теле токов на порядок ниже установленных физиологами порогов опасного действия. Поэтому автор считает, что пока невозможно сделать убедительных выводов о патогенном действии этих полей .

В обзоре были рассмотрены проблемы, связанные с использованием и воздействием на биологические объекты электромагнитного излучения частотой 300 кГц-300 ГГц. Для стандартизации оценок воздействия для частот >300 МГц авторами рекомендовано использовать единицы плотности мощности, для частот 300 кГц-300 ГГц – единицы напряжённости электрического и магнитного полей. Специфическая скорость поглощения и время экспозиции являются характеристиками объекта облучения. Для человека максимум специфической скорости поглощения зарегистрирован при 70 МГц (при обычных размерах тела). В экстремальных условиях специфическая скорость поглощения 1-4 В/кг и частота воздействия 70 МГц сопровождается повышением температуры поверхности тела на 2°С в течение 1 ч. Автором рассмотрены основные механизмы воздействия радиоизлучения на живые организмы, в т.ч. магнитная стимуляция, как один из примеров нетермического воздействия на нервную и мышечную ткань. Ответы на воздействие электромагнитного излучения частотой 300 кГц-300 ГГц зарегистрированы на уровне поведенческих реакций, эндокринных сдвигов, на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях.

Переменные электрические токи частотой 50 и 60 Гц постоянно присутствуют в окружающей человека среде. Переменные электромагнитные поля (ПеМП), образующиеся от этих токов индуцируют в теле человека слабые электрические потоки. Многочисленными исследованиями показано, что ПеМП оказывают различные слабые эффекты на организм: нарушают циркадные ритмы, изменяют уровни пролиферации клеток, угнетают функции лимфоцитов, модифицируют активность ферментов, изменяют функции мембран клеток. Все эти изменения могут быть предпосылками к возникновению опухолей. Показано, что у лиц, профессионально связанных с высокими уровнями ПеМП на 20% повышен риск лейкозов. У детей, проживающих вблизи линий электропередач риск развития также выше. Вместе с тем эпидемиологические работы противоречивы и чётко не доказывают этиологической роли ПеМП в возникновении опухолей у человека.

При проведении 4-летних терапевтических и неврологических обследований (1982-1985 гг.) служащих станций распределения, работающих в условиях электрического поля 400 и 220 кВ, установлено, что у них несколько чаще, чем среди других групп населения встречаются невротический синдром и небольшие изменения ЭЭГ. Скорость проведения по периферическим двигательным нервам нервных импульсов не отличалась от нормы . При обследовании мужчин-регулировщиков аппаратуры коротковолнового диапазона (3-30 МГц) в возрасте от 20 до 50 лет и со стажем работы от 2 до 30 лет показано , что биологические эффекты модулированных ЭМП на головной мозг работников начинают проявляться при стаже работы более 10 лет. Адаптация обследуемых к радиоволновому воздействию происходила на фоне высокой активности правого полушария. Амплитудно-частотные параметры биоэлектрической активности головного мозга основной и контрольной групп не отличались, однако с увеличением профессионального контакта с радиоволнами функциональная активность структур правого полушария снижалась, что свидетельствовало об уменьшении адаптивных резервов мозга.

Результаты исследований свидетельствуют о сильном влиянии электромагнитных излучений от сотовых телефонов на ткани головного мозга. Низкоэнергетические радио- и микроволновые излучения способны изменять внутриклеточные биохимические процессы. Это может вызывать изменение тканей и функций мозга, что является в некоторых случаях предваряющими этапами канцерогенеза и ослабления общего иммунитета организма . Европейские организации рекомендуют для сотовых телефонов предельную норму SAR (см. выше) 2 мВт/г.

Исследовано влияния излучения видеодисплеев на частоту спонтанных абортов у женщин . Общая выборка составила 214108 женщин в возрасте от 15 до 44 лет, число беременностей 24362, из них спонтанными абортами закончились 2248 или 9,2%. Авторы не выявили влияния работы с видеодисплеями на частоту спонтанных абортов.

Предельно допустимый уровень облучения в диапазоне ВЧ составляет 20 В/м. При обследовании 80 рабочих предприятия, в технологическом процессе которого использовались высокочастотные токи, было установлено 5-7-кратное превышение допустимого уровня. У большинства работников, находящихся в радиусе действия ВЧ-токов, проявлялась нейроциркуляторная дистония разной степени выраженности .

Результаты исследований биологической активности электромагнитных полей низких и сверхнизких частот к началу 90-х годов были в высшей мере противоречивы. Ряд работ отмечает отсутствие специфического вреда от электрических и магнитных полей промышленных частот (см., например, ). Вместе с тем, накопленных к началу 90-х годов данных было достаточно для демонстрации достоверной связи между воздействием электромагнитных полей сверхнизких частот и развитием рака у человека . В обзорах показано, что для людей, профессионально связанных с электрооборудованием, риск смерти от острого лейкоза возрастает в 2,6 раза; у людей, подверженных воздействию неионизирующего облучения опасность заболевания раком увеличивается в 4 раза; от 10 до 15% заболеваний раком в детском возрасте связано с электрическими полями в жилище. Использование зимой одеял с электроподогревом вызывает увеличение выкидышей у женщин по сравнению с летними месяцами.

Необходимость установления предельно допустимых величин силы электрических, магнитных и электромагнитных полей, действующих на человека, и методические подходы решения этой проблемы показаны во многих работах . Для обоснования дифференцированных по диапазону частот гигиенических нормативов электромагнитной энергии для населения, проживающего в местах размещения телевизионных передающих станций, на белых крысах было проведено исследование биологических эффектов электромагнитной энергии очень высокой частоты . Уровень напряжённости электромагнитного поля в эксперименте был равен 96, 82, 48 и 14 В/м. Общая продолжительность облучения электромагнитным полем составила 120 суток. В результате эксперимента было показано, что максимальный недействующий уровень напряженности поля частотой 80 и 202 МГц для крыс равен 20,2 и 8,4 В/м соответственно.

Действующие в СССР уровни допустимого облучения определены ГОСТ 12.1.006-76 «Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности». Нормируемыми параметрами в диапазоне частот 60 кГц -300 МГц являются напряженности Е и Н электромагнитного поля. Объясняется это тем, что вокруг источника на значительные расстояния простирается зона индукции R < или = λ/6), в которой человек находится под воздействием практически независимых друг от друга электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля. В диапазоне 300 МГц-300 ГГц нормируется плотность потока энергии (ППЭ) (Вт/м), так как зона индукции находится у самого источника (длина волны, им излучаемая, очень маленькая), поэтому человек около такого источника находится в зоне излучения, поле в которой сформировано и определяется в основном плотностью потока энергии.

Нормирование постоянных магнитных полей производится по СН 1748-72 «Предельно допустимые уровни напряженности постоянного магнитного поля на рабочем месте при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами». Согласно ГОСТ 12.1.002-75 «Электрические поля токов промышленной частоты напряжением 400 кВ и выше. Общие требования безопасности» облучение электрическим полем регламентируется как по величие напряженности, так и по продолжительности действия.

Считают, что ЛЭП с напряжением 420 кВ не опасны для здоровья людей, живущих вблизи них. Электрические поля до 20 кВ/м 2 и магнитные поля до 0,3 Т не опасны для здоровья при изолированном или комбинированном их действии на человека. Для статических магнитных полей дозу рекомендуется ограничить 0,2 Т на 60 мин и 0,02 Т на более продолжительное время . Основываясь на данных собственных исследований, а также на опубликованных результатах других исследователей Р. Хауф пришёл к выводу, что электрические поля до 20 кВ/м 2 и магнитные поля до 5 мТ не оказывают никакого влияния на здоровье и самочувствие человека. При этом подчёркивается, что величины электрических и магнитных полей, с которыми сталкивается человек в процессе трудовой деятельности значительно ниже вышеуказанных. По нормам ФРГ, утвержденным в 1986 г., считаются длительно допустимыми напряжённость 20 кВ/м 2 и индукция 5 мТл, а кратковременные значения на 50% больше .

Указанные выше нормы основаны на анализах, исключительно физиологических параметров и совершенно не учитывают возможных генетических последствий воздействия ЭМП. Кроме того, все эти нормы составлены при анализе физиологических эффектов изолированного действия ЭМП. Однако в среде, окружающей человека, помимо ЭМП одновременно присутствует большое количество других физических и химических факторов, при взаимодействии с которыми может проявляться синергидный эффект некоторых из них. Эти возможные синергидные эффекты пока гигиеническими нормативами не учтены.

Принимая во внимание широкую распространённость ПеМП, их влияние на живые организмы требует дальнейшего изучения.

Со времен научно-технической революции человечество стремительно уничтожает природу и ее ресурсы, все реже задумываясь об их трудновосполнимости.

Атомная энергетика, развитие металлургии и химической промышленности – активная деятельность человека оставляет отпечаток на всех элементах окружающей среды: флоре, фауне, воздухе, почве, воде.

Обильные растраты природных ресурсов подтолкнули ученых к рассмотрению вопросов экологии, выявлению ключевых загрязнителей и методов борьбы с ними.

Основными отравителями природы на данный момент являются и соединения, которые производят промышленные и энергетические объекты, электромагнитные и радиоактивные излучения, отходы бытового типа, нефтепродукты и другие вредные вещества. Величина загрязнения

Различают первичное и вторичное загрязнение: при первичном вредные вещества образуются непосредственно в ходе природных или антропогенных процессов, а при вторичном – в окружающей среде из первичных. В большинстве случаев вторичные загрязнители токсичнее первичных.

Способы воздействия

Механизм действия загрязнителя бывает различным: одни вещества – раздражающего действия, которые изменяют уровень кислотности слизистой оболочки или раздражают нервные окончания; другие – меняют соотношение окислительно-восстановительных реакций в организме; третьи – замещают химические элементы и соединения в клетках; четвертые – оказывают влияние на электромагнитные и механические колебательные процессы в организме.

Категории

Классификация техногенных загрязнителей производится по следующим категориям:

  1. Происхождение (механические, биологические, физические, химические, энергетические и материальные).
  2. Продолжительность действия (средней устойчивости, полустойкие, неустойчивые и устойчивые).
  3. Влияние (непрямое и прямое).
  4. Характер (аварийно-случайные, сопутствующие, умышленные).
  5. Степень опасности (уровень токсичности).
  6. Распространенность (локальные, региональные, глобальные, космические).

Происхождение

По происхождению выделяют следующие виды:

А самым рядовым оказывается механическое загрязнение окружающей среды, поскольку с этим ежедневно сталкивается каждый житель планеты. Основная часть механического мусора представляет собой пластмассу, которая практически не разлагается, поэтому природа невзирая на наличие в ней защитных механизмов, не способна справиться с механическим мусором самостоятельно. Оно непосредственно связано также с непрерывным процессом повсеместного возведения человеком новых зданий. Всевозможные свалки, где в больших количествах складируют твердые бытовые отходы, являются местами экологических катастроф.

Химическое как наиболее распространенное

Химическое загрязнение регулярно атакует все части биосферы, поскольку количество ежедневных выбросов химических реагентов исчисляется тоннами. Оно влияет на баланс микроэлементов, обедняет микрофлору, сокращает продуктивность элементов экосистемы и в целом нарушает ее равновесие.

Особого контроля требуют такие химические элементы, как тяжелые металлы (к ним относятся кадмий, мышьяк, ртуть и свинец), распространению которых способствуют металлургические заводы, фабрики, промышленные склады и предприятия, чья деятельность связана с поиском полезных ископаемых.

Не последнюю роль в химическом загрязнении играют пестициды, которые используются для защиты растений от вредителей и борьбы с переносчиками заболеваний. Техногенное загрязнение почв – вид, который вносится человеком в природу сознательно. Пестициды способны воздействовать на центральную нервную систему, провоцировать аллергические реакции, вызвать раковые опухоли и даже изменять генетический код.
 Мутирующие вредители, против которых изначально были направлены пестициды, провоцируют человека выбрасывать химикаты в еще больших количествах.

Выброс химикатов влияет не только на почву, флору и фауну. Техногенное загрязнение атмосферы характеризуется обилием серного газа, что приводит к кислотным дождям, которые заражают и уничтожают чистые водоемы и леса. Последствия использования аэрозольных распылителей могут и вовсе привести к разрушению озонового слоя планеты, который всех ее жителей защищает от ультрафиолетового излучения.

Экологическая обстановка в России

В нашей стране экологическая ситуация напряженная. Отсутствие финансирования и общая политика невмешательства по отношению к чистоте окружающей среды только способствует ухудшению обстановки.

Промышленные выбросы сокращают морозоустойчивость растений, что сказывается на сельском хозяйстве. Северные районы России, с характерным для них влажным и пасмурным климатом, вкупе с наличием в атмосфере ядовитых веществ грозят вымиранием растений и образованием пустошей.

Есть и ряд естественных факторов, которые тоже не способствуют очищению биосферы: почва обладает свойством накапливать , поступающие в нее с отходами и радиоактивными осадками после ядерных испытаний. Из-за этого радиоактивные вещества включаются в пищевые цепочки и поражают живые организмы.

Техногенными источниками радиоактивного излучения являются медицинские учреждения с использованием рентгеновских лучей, строительные материалы с повышенным уровнем радиации: гранит, щебень, пемза и, как ни странно, бытовые приборы в которых используется радий, например, часы со световым циферблатом.

При ситуации дефицита пресной воды особенно остро стоит проблема самоочищения загрязненных водоемов: при сбросе вредных веществ появляются различные взвеси и растворы.

Органические вещества окисляются и выделяют теплоту, образуются углекислый газ и вода – так водоем очищается от органических веществ, но содержание кислорода в нем стремительно падает. При полном его израсходовании начинают размножаться анаэробные организмы, в то время как все аэробные погибают. Самоочищение при этом прекращается, начинается разложение органических веществ, а оно сопряжено с образованием веществ ядовитых (аммиак, метан и сероводород). Так, водоем становится «мертвым».

Способы борьбы

Для борьбы с глобальным загрязнением окружающей среды необходимо минимизировать использование ядовитых пестицидов. Эффективным также будет малоотходное, а в идеале – безотходное производство.

Налаживание производства позволит сократить рецидив несанкционированного выброса вредных веществ.

Необходим подробный мониторинг ситуации на всех уровнях – для выбросов существуют нормы, которые ни в коем случае нельзя превышать.

Но самое главное: изменение должно произойти в сознании человека, которому следует научиться бережно относиться ко всему тому, чья чистота является залогом его собственной жизни.

Загрязнение окружающей среды представляет собой , которую регулярно обсуждают в новостях и научных кругах. Создано множество международных организаций, направленных на борьбу с ухудшением природных условий. Учёные давно бьют тревогу о неминуемости в самое ближайшее время.

На данный момент о загрязнении окружающей среды известно многое – написано большое количество научных работ и книг, проведены многочисленные исследования. Но в решении проблемы человечество продвинулось совсем незначительно. Загрязнение природы по-прежнему остаётся важным и актуальным вопросом, откладывание которого в долгий ящик может обернуться трагично.

История загрязнения биосферы

В связи с интенсивной индустриализацией общества загрязнение окружающей среды особенно обострилось в последние десятилетия. Однако, несмотря на этот факт, природное загрязнение является одной из самых древних проблем в истории человечества. Ещё в эпоху первобыта люди начали варварски уничтожать леса, истреблять животных и изменять ландшафт земли для расширения территории проживания и получения ценных ресурсов.

Уже тогда это приводило к изменению климата и другим экологическим проблемам . Рост народонаселения планеты и прогресс цивилизаций сопровождался усиленной добычей полезных ископаемых, осушением водоёмов, а также химическим загрязнением биосферы. Промышленная революция ознаменовала не только новую эру в общественном укладе, но и новою волну загрязнения.

С развитием науки и техники учёные получили инструменты, с помощью которых стал возможным точный и подробный анализ экологического состояния планеты. Метеосводки, контроль химического состава воздуха, воды и почвы, спутниковые данные, а также повсеместно дымящие трубы и нефтяные пятна на воде говорят о том, что проблема стремительно усугубляется с расширением техносферы. Недаром появление человека называют главной экологической катастрофой.

Классификация загрязнений природы

Существует несколько классификаций загрязнений природы, основанных на их источнике, направленности, других факторах.

Итак, выделяют следующие виды загрязнения окружающей среды:

  • Биологическое – источником загрязнения являются живые организмы, оно может происходить по естественным причинам или в результате антропогенной деятельности.
  • Физическое – приводит к изменению соответствующих характеристик окружающей среды. К физическому загрязнению относят тепловое, радиационное, шумовое и другие.
  • Химическое – увеличение содержания веществ или их проникновение в окружающую среду. Приводит к изменению нормального химического состава ресурсов.
  • Механическое – загрязнение биосферы мусором.

В действительности один вид загрязнения может сопровождаться другим или несколькими сразу.

Газообразная оболочка планеты является неотъемлемым участником природных процессов, определяет тепловой фон и климат Земли, защищает от губительной космической радиации, влияет на рельефообразование.

Состав атмосферы менялся в течение всего исторического развития планеты. Сложившаяся сегодня ситуация такова, что часть объёма газовой оболочки определяется хозяйственной активностью человека. Состав воздуха неоднороден и отличается в зависимости от географического положения – в индустриальных районах и крупных городах высокий уровень вредных примесей.

  • химические заводы;
  • предприятия топливно-энергетического комплекса;
  • транспорт.

Эти загрязнители являются причиной содержания в атмосфере тяжёлых металлов, таких как свинец, ртуть, хром, медь. Они – постоянные компоненты воздуха в промышленных зонах.

Современные электростанции ежедневно выбрасывают в атмосферу сотни тонн углекислого газа, а также сажу, пыль и золу.

Увеличение числа автомобилей в населённых пунктах привело к повышению концентрации целого ряда вредных газов в воздухе, которые входят в состав машинного выхлопа. Из-за антидетонационных присадок, добавляемых к транспортному топливу, происходит выброс больших количеств свинца. Автомобили вырабатывают пыль и золу, которые загрязняют не только воздух, но и почву, оседая на земле.

Атмосферу также загрязняют очень токсичные газы, которые выбрасываются предприятиями химической промышленности. Отходы химзаводов, например, оксиды азота и серы, являются причиной и способны вступать в реакции с компонентами биосферы с образованием других опасных производных.

В результате человеческой деятельности регулярно происходят лесные пожары, во время которых происходит выброс колоссальных количеств диоксида углерода.

Почва – это тонкий слой литосферы, образовавшийся в результате природных факторов, в котором протекает большая часть процессов обмена между живыми и неживыми системами.

Из-за добычи природных ископаемых, горнопромышленных работ, сооружения зданий, дорог и аэродромов уничтожаются масштабные площади почв.

Нерациональная хозяйственная деятельность человека стала причиной деградации плодородного слоя земли. Изменяется его естественный химический состав, происходит механическое загрязнение. Интенсивное развитие сельского хозяйства приводит к существенным потерям земель. Частое вспахивание делает их уязвимыми перед затоплениями, засолениями и ветрами, что является причиной эрозии почвы.

Обильное применение удобрений, инсектицидов и химических ядов для уничтожения вредителей и очищения от сорняков приводит к попаданию в почву неестественных для неё токсичных соединений. В результате антропогенной деятельности происходит химическое загрязнение земель тяжёлыми металлами и их производными. Основным вредным элементом является свинец, а также его соединения. При переработке свинцовых руд выбрасывается около 30 килограммов металла с каждой тонны. Автомобильный выхлоп, содержащий большое количество данного металла, оседает в почве, отравляя обитающие в ней организмы. Сливы жидких отходов с рудников заражают землю цинком, медью и другими металлами.

Электростанции, радиоактивные осадки от ядерных взрывов, научно-исследовательские центры по изучению атомной энергии являются причиной попадания в почву радиоактивных изотопов, которые потом поступают в организм человека с продуктами питания.

Сконцентрированные в недрах земли запасы металлов рассеиваются, как следствие производственной активности человека. Потом они концентрируются в верхнем слое почвы. В древности человек использовал 18 элементов, из находящихся в земной коре, а сегодня – все известные.

На сегодняшний день водная оболочка земли загрязнена намного больше, чем можно представить. Нефтяные пятна и плавающие на поверхности бутылки – это лишь то, что можно увидеть. Значительная часть загрязнителей находится в растворённом состоянии.

Порча воды может происходить естественным образом. В результате селей и паводков из материковой почвы вымывается магний, который попадает в водоёмы и наносит вред рыбам. В результате химических превращений в пресные воды проникает алюминий. Но естественное загрязнение составляет пренебрежимо малую долю по сравнению с антропогенным. По вине человека в воду попадают:

  • поверхностно-активные соединения;
  • пестициды;
  • фосфаты, нитраты и другие соли;
  • лекарства;
  • нефтепродукты;
  • радиоактивные изотопы.

Источниками этих загрязнителей являются фермерские хозяйства, рыбный промысел, нефтяные платформы, электростанции, предприятия химической промышленности, канализационные стоки.

Кислотные дожди, которые также являются результатом человеческой деятельности, растворяя грунт, вымывают тяжёлые металлы.

Помимо химического существует физическое, а именно – тепловое. Больше всего воды применяется в производстве электроэнергии. Тепловые станции используют её для охлаждения турбин, а отработанная нагретая жидкость сливается в водоёмы.

Механическое ухудшение качества воды бытовыми отходами в населённых пунктах приводит к сокращению мест обитания живых существ. Некоторые виды гибнут.

Загрязнённая вода – основная причина большинства заболеваний. В результате отравления жидкости погибает множество живых существ, страдает экосистема океана, нарушается нормальное протекание природных процессов. Загрязнители в конечном счёте попадают в организм человека.

Борьба с загрязнением

Во избежание экологической катастрофы борьба с физическим загрязнением должна быть первостепенной задачей. Проблема должна решатся на международном уровне, потому что у природы нет государственных границ. Для предупреждения загрязнения необходимо вводить санкции предприятиям, выбрасывающим отходы в окружающую среду, налагать крупные штрафы за размещение мусора в неположенном месте. Стимуляция к соблюдению норм экологической безопасности также может быть осуществлена финансовыми методами. Такой подход доказал свою эффективность в некоторых странах.

Перспективным направлением по борьбе с загрязнением является применение альтернативных источников энергии. Использование солнечных батарей, водородного топлива и других сберегающих технологий позволит уменьшить выброс токсичных соединений в атмосферу.

К другим методам борьбы с загрязнением можно отнести:

  • строительство очистных сооружений;
  • создание национальных парков и заповедников;
  • увеличение количества зелёных насаждений;
  • контроль численности населения в странах третьего мира;
  • привлечение внимания общественности к проблеме.

Загрязнение окружающей среды представляет собой масштабную мировую проблему, решить которую возможно лишь при активном участии каждого, кто называет планету Земля своим домом, иначе экологическая катастрофа будет неминуема.



Предыдущая статья: Следующая статья:

© 2015 .
О сайте | Контакты | Карта сайта