Классификация и виды антропогенных загрязнений и основные последствия влияния деятельности человека на окружающую среду

Охранные мероприятия

Ключевой задачей при работе с радиоактивными материалами является предотвращение утечек. Для этого используются различные методы фильтрации, изоляции и обезвреживания отходов. Полный комплекс борьбы с загрязнением окружающей среды выглядит следующим образом:

• герметизация процессов производства, связанных с образованием зараженных аэрозолей;
• применение оборотного цикла водоснабжения на производстве, сведение к минимуму образование отходов;
• обезвреживание, централизованный сбор и хранение радиоактивных отходов;
• организация санитарно-защитных зон, зон наблюдения и радиационного контроля.

Вокруг радиационных объектов устанавливаются наблюдательные пункты (зоны). На их территориях производится постоянный мониторинг радиационной обстановки. Группы санитарно-дозиметрического контроля исследуют объекты окружающей среды, проводят инструктаж и контролируют работы по ликвидации последствий аварий в соответствии с существующими инструкциями.

Грамотная утилизация опасных отходов: что нужно знать
Читать

Переработка отходов и мусора – основное направление экологии в борьбе за чистоту планеты
Подробнее

Утилизируем отходы, а получаем… энергоресурсы. Эффективные методы переработки мусора
Смотреть

Чем грозит загрязнение грунтов

Почвенный покров – практически невозобновляемый ресурс, он образуется со скоростью один-два сантиметра в столетие. Наиболее тяжелое последствие загрязнения почвы – снижение урожайности сельхозкультур, что несет значительные экономические издержки. Под действием химических веществ или эрозии состав почвы изменяется так радикально, что становится непригодным для выращивания растений.

И это очень серьезная угроза, учитывая, что и сегодня миллионы людей на планете недоедают. Уже в ближайшие десятилетия загрязнение и истощение почв может привести к дефициту продуктов питания и поставит человечество на грань голода.

Мусорные полигоны являются одним из главных источников загрязнения почвы

Еще одной опасностью загрязнения почв является разрушение биоценозов. Почвенный слой – неотъемлемая часть любой экологической системы. Без него не могут существовать растения, что делает невозможным образование естественных пищевых цепочек. Загрязнение почвы всегда приводит к вымиранию видов и уменьшению биоразнообразия. Почвы смягчают климатические изменения, повышают устойчивость к засухам и наводнениям, способствуют возобновлению водных ресурсов.

Опасные вещества, оказавшись в почве, накапливаются в растениях и, в конце концов, попадают в организм человека, вызывая болезни и уменьшая продолжительность жизни. Состояние почв влияет на качество питьевой воды, потому что верхний слой грунта является своеобразным буфером и фильтром. Однако промышленное загрязнение почв снижает их способность удерживать опасные вещества.

Основные причины загрязнения

Радиация образуется на планете в результате жизнедеятельности и космического излучения, которое не опасно для здоровья. Деятельность в сфере ядерных разработок может привести к возникновению загрязнения на любом этапе: от исследований до эксплуатации.

Дополнительным фактором могут служить природные катаклизмы, как это было в Японии в 2011 году при аварии на АЭС.

Основные источники радиоактивных загрязнений:

• испытания ядерного оружия;
• ядерные взрывы;
• эксплуатация радиоактивных объектов;
• могильники отходов.

Естественные источники

Некоторые источники загрязнения встречаются в естественной среде. Среди них выделяются постоянно действующие:

• космическое излучение;
• излучение земной коры.

В обоих случая доза облучения не угрожает жизни и здоровью человека.

Существенное влияние на радиационный фон оказывают горные породы, которые могут содержать радиоактивные элементы. Такие зоны характеризует излучение от земной поверхности, усиливающееся в местах скопления следующих материалов: палладий, уран, радий, радон.

Антропогенные источники

Основную угрозу радиационному фону Земли представляют действия, выполняемые людьми:

• обработка опасных веществ;
• развитие атомного вооружения;
• просчеты в атомной энергетике.

Развитие отрасли позволило решить ряд задач по поиску автономных источников электропитания, удешевлению электроэнергии.

Техногенные аварии

Международная организация МАГАТЭ, занимающаяся развитием атомной энергии, составила специальную семибалльную шкалу для оценки техногенных аварий. К настоящему моменту произошло только два события, получившие высшую оценку опасности:

• авария на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986);
• авария на АЭС Фукусима-1 (Япония, 2011).

Подобные инциденты произошли по разным причинам. Несмотря на это, в отрасли ключевой приоритет деятельности – безопасность. Для этого новые объекты проектируют с учетом воздействия самых тяжелых негативных факторов.

Последствия испытаний ядерного оружия

Если утечки радиационного загрязнения в процессе деятельности по добыче электроэнергии происходят непроизвольно, то испытания ядерного оружия – точечные действия государств.

Крупнейшие ядерные державы имеют полигоны для тренировки взрывов, а после полной отработки территория используется в качестве могильника.

Для радиационного фона характерно, что осадки от испытаний оружия отличаются периодом полураспада:

• коротким;
• длинным.

В первом случае опасность исходит только в течение первого времени, во втором – от накопления, непосредственного контакта.

Радиационные отходы

Ряд предприятий осуществляет деятельность в сфере обработки отходов, включая радиоактивные. Такие операторы обычно обслуживают ядерные объекты: электростанции, военные полигоны, научные лаборатории. Выделяется 3 вида радиационных отходов:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные.

По правилам безопасности такие отходы должны обрабатываться в специальной таре, исключающей утечку сырья в окружающую среду. Применяются следующие меры по обработке: упаривание, сжигание, прессовка, захоронение в могильниках.

Утечки из реакторов или других радиоактивных источников

В результате нарушения технологических процессов или несовершенства конструкции объекта может произойти непроизвольная утечка вредных веществ во внешнюю среду.

Добыча и переработка радиоактивного сырья

Некоторые природные материалы обладают радиоактивным излучением: радий, радон, палладий, уран. Добыча указанных материалов ведется путем вскрытия горных пород и обработки каменной массы. Добываемые породы используются и в ядерной отрасли. Например, при производстве боевых ядерных ракет применяется уран, который обогащается до необходимого значения.

Биологическое загрязнение

Термин появился в начале 80-х годов 20 века и означает процесс, при котором в окружающую среду попадают патогенные организмы, вредящие всему живому, в том числе и человеку.

Источники биологического загрязнения:

• промышленные предприятия (пищевые, фармакологические), использующие биотехнологии;
• сточные воды;
• разработки бактериологического оружия;
• повышение уровня радиации;
• химическое загрязнение;
• пандемии и борьба с вирусами, приводящая к генетическим изменениям;
• развитие генной инженерии.

Примеры негативного антропогенного влияния, в результате которого произошло биологическое загрязнение окружающей среды:

1. В 70-80-х годах 20 века в СССР и странах Западной Европы была сделана попытка вырастить дрожжи на биологическом материале с целью использования в качестве корма для животных. Урон населению (болезни, инвалидность) был настолько велик, что предприятия закрыли.
2. В 1972 году принята Конвенция о биологическом оружии, запретившая его разработки. Однако до сих пор обнаруживаются факты, доказывающие, что несанкционированные разработки подобного оружия продолжаются.
3. Радиационные катастрофы и испытания оружия привели к всплеску мутаций не только микроорганизмов и животных, но и людей.

С 90-х годов 20 века биологическую опасность стала представлять генная инженерия. Возник термин «генетическое загрязнение».

Источники антропогенных загрязнений

Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы – автотранспорт, тепловые станции, предприятия химической и металлургической промышленности, заводы по переработки нефти. Не меньшую опасность для атмосферы представляет производство – создание одежды, бытовой техники, моющих средств, химических добавок.

За последние 10 лет уровень антропогенного загрязнения превышает естественное, приобретая глобальные масштабы. При этом влияние многостороннее:

• непосредственное антропогенное воздействие на атмосферу – повышение температуры, уровня влажности;
• изменение физико-химических свойств за счет роста углекислого газа, аэрозолей, фреонов;
• влияние на характеристики подстилающей поверхности

Загрязнение атмосферного воздуха тепловыми и атомными электростанциями

Чтобы понять, насколько тепловая электростанция загрязняет атмосферу, рассмотрим ежедневный выброс. В сутки использует 20 тыс. тонн угля, выбрасывает в окружающий воздух:

• 680 тонн диоксида серы и триокись серы;
• 120-140 тонн золы, пыли, сажи в виде твердых частиц;
• 200 тонн оксида азота.

При замене угля жидким топливом (мазутом) уменьшается количество золы, но концентрация оксидов серы и азота остается прежним. Газовое топливо – наиболее экологичный вариант, в 5 раз меньше загрязняющий воздух, чем уголь.

В атомных электростанциях отсутствует потребление угля, мазута, но существует риск выброса радиоактивного йода, инертных газов, аэрозолей.

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами черной и цветной металлургии

Выплавка 1 тонны стали сопровождается выбросом:

• 40 кг твердых частиц;
• 30 кг оксида серы;
• 50 кг оксида углерода.

Дополнительно – минимальный объем свинца, фосфора, мышьяка. На заводах, работающих с цветными металлами, ежедневно сбрасывается в атмосферный воздух большие объемы пыли и опасного газа.

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами химического производства

Выбросы с предприятий химической промышленности отличаются высокой токсичностью – оксиды серы, хлор, аммиак, сероводород. Другая сторона опасности – попадание в атмосферу новых, синтетически созданных компонентов, которые ранее не регистрировались в природе.

Загрязнение атмосферы выбросами автотранспорта

Сегодня количество автотранспорта практически сравнялось с населением Земли. В каждой семье есть машина, а зачастую и не одна. Работают она за счет сгорания нефтепродуктов. Выхлопные газы отличаются высокой токсичностью по причине наличия в составе:

• бензапирена;
• оксида азота, углерода;
• этилена.

Ежегодно автотранспорт загрязняет атмосферу свинцом в объеме 0,4 млн тонн. А в России общий объем веществ, выбрасываемых машинами, составляет 35% от всей массы антропогенных загрязнителей.

Это интересно: Аэрофотосъемка: изучаем по пунктам

Современный подход

В начале 21 века принято говорить о двух видах сельского хозяйства: промышленном (допускающем использование ГМ культур) и органическом. Появились территории, где запрещено выращивание ГМ сельскохозяйственных культур: графства Калифорнии, где производят виноград для изготовления вина.

По данным на 2015 год 28 стран выращивали ГМ растения. В продаже появился ГМ лосось, а ГМ микроорганизмы стали использоваться в производстве сыров и йогурта.

Несмотря на опасность, темпы расширения посевов ГМ культурами возрастают, особенно в развивающихся странах. Лидером производства остается США: засеяно около 70 млн. гектаров полей.

Эксперты утверждают, что большая часть запасов сои, хлопковых и зерновых культур в мире – генно-модифицированные.

Промышленное загрязнение биосферы

Деятельность человека постоянно вызывает изменение облика Земли. Если говорить о масштабах воздействия, различают загрязнения биосферы по степени влияния на окружающий мир. Основные факторы:

Локального характера:

1. Горнорудные разработки, они меняют экосреду растений и животных, влияют на подводных обитателей;
2. Крупные предприятия промышленного и животноводческого направления;
3. Электростанции, преобразующие разные виды энергии.

• Региональные, охватывающие большие территории. В большой доле урбанизация влияет на загрязнение биосферы, вокруг городов разрастаются производственные площадки, развиваются сельскохозяйственные комплексы.
• Изменения планетарного уровня, например, тепловое загрязнение вызывает парниковый эффект, от вредных выбросов возникают климатические аномалии.

Деятельность человека приводит к накоплению в воде и почве чуждых для естественной природы компонентов. Возрастает ингредиентное загрязнение металлами, ядохимикатами, карьерными отработками, промышленными стоками.

Предприятиями, транспортом, сельским хозяйством и энергетикой вырабатывается основной объем загрязнителей мировой экосистемы.

Химические

По подсчетам Всемирной организации здравоохранения, влияние на здоровье человека оказывают до полумиллиона химических элементов. 40 тысяч из них относятся к категории вредных веществ, 12 тысяч – токсичных.

10 загрязнителей биосферы

Ежегодно увеличивается объем углекислого газа. Выбросы металлургических предприятий вызывают кислотные дожди. Появляются соединения синтетического происхождения, не свойственные природе (до 200 тысяч в год):

• активные ПАВ;
• нефтепродукты (топливо, масла и другое);
• удобрения и с/х химия;
• пищевые добавки и лекарственные средства;
• косметика, ароматизаторы;
• растворители, лаки, строительные материалы.

Токсичное поражение биосферы вызывают массовые загрязнители:

• сернистые компоненты;
• синтезируемые ароматизаторы канцерогенного характера;
• хлорсодержащие неорганические и органические соединения;
• пестициды;
• газообразные СО, NО2;
• радиоактивные вещества с разным периодом разложения;
• тяжелые металлы, в том числе свинец, кадмий, ртуть.

Для опасных загрязнителей устанавливают ПДК (уровень предельной концентрации), пределы токсичности, определяют длительность воздействия.

Физические

Факторы, влияющие на измеряемые параметры окружающей среды, называют физическим загрязнением биосферы:

• Радиоактивные факторы вызывают мутации, системные заболевания.
• Тепловые влияют на погоду.
• Выделяют волновые загрязнители, к ним относится шум, свет, всевозможные вибрации, электромагнитные излучения в диапазоне от долей Герца до МГц.

На человека, экосистему воздействуют постоянные вибрации, оценивается вибрационная нагрузка. Установлен предел, имеющий биологический эффект. Основные источники вибрации:

• автомобильный, ж/д транспорт;
• силовые установки, большегрузная строительная, землеройная спецтехника;
• технологическое оборудование ударного действия.

Акустическое загрязнение – шум различной интенсивности в диапазоне от ультра до инфразвуков, влияющих на психологическом уровне. Установлен критический предел акустического воздействия: в пределах городской среды инфразвук не должен превышать 90 дБ.

Биологические

Человек создает новые виды растений, делает эксперименты на клеточном уровне. Последствия генной инженерии пока трудно оценить с экологической точки зрения. Биоматериалы, используемые для разработки вакцин, лекарств, бактериологического оружия представляют угрозу загрязнения биосферы. Под влиянием загрязнителей продуцируются новые виды микроорганизмов.

Яды, тяжелые металлы вызывают мутагенные изменения в организме, проблемы со здоровьем. Токсические вещества оказывают канцерогенное действие. Среди загрязнителей есть вещества, изменяющие состояние тканей, биологических мембран.