Мiнiстерство освiти та науки України
Реферат
на тему:
“
Джерела та наслiдки забруднення
”
Виконав: Студент 1-го курсу
Групи МБ-13 Шевчук В. В.
Перевiрив:
Мороз О. С.
План
Вступ
1. Хiмiчне забруднення атмосфери
1. 1 Основнi забруднюючi речовини
1. 2 Аерозольне забруднення
1. 3 Фотохiмiчний туман (змiг)
1. 4 Контроль за викидами забруднень в атмосферу (ПДК)
2. Забруднення атмосфери вiд рухомих джерел
2. 1 Автотранспорт
2. 2 Лiтаки
2. 3 Шуми
3. Вплив забруднення атмосфери на людину, рослинний i тваринний свiт
3. 2 Дiоксид сiрки i сiрчаний ангiдрид
3. 3 Оксидi азоту i деякi iншi речовини
3. 4 Вплiв радiоактивних речовин на рослинний i тваринний свiт
Вступ
На всiх стадiях свого розвитку людина була тiсно пов'язана з навколишнiм свiтом. Але з тихий пiр, як з'явилося високорозвинене суспiльство, небезпечне втручання людини в природу рiзко посилилося, розширився об'єм цього втручання, воно стало великообразне i загроза загрожує стати глобальною проблемою для людства. Втрата невiдновних видiв сировини пiдвищується, все бiльше орних земель вибуває з економiки так на них будуються мiста i затони. Людинi доводитися все бiльше втручатися в господарство бiосфери - тiй частинi нашiй планети, в якiй iснує життя. Бiосфера Землi в наш час пiддається наростаючому антропогенному дiйству. При цьому можна видiлити дещо найiстотнiших процесiв, будь-який з яких не покращує екологiчну ситуацiю на планетi.
вуглекислого газу в атмосферi. Подальший розвиток цього процесу усилюватиме небажану тенденцiю убiк пiдвищення середньорiчної температури на планетi. Викликає тривогу у екологiв i забруднення Свiтового океану, що продовжується нафтою i нафтопродуктами, що досягло вже 11/5 його загальною поверхностi. Нафтове забруднення таких розмiрiв може викликати велике порушення газо- i водообмiну мiж гiдросферою i атмосферою. Не викликає сумнiвiв i значення хiмiчного забруднення грунтiв пестицидами i її пiдвищена кислотнiсть, прямуюча до розпаду екосистеми. В цiлому всi розглянутi чинники яким можна приписати забруднюючий ефект, надають замiтний вплив на процеси, що вiдбуваються в бiосферi.
1. Хiмiчне забруднення атмосфери
1. 1
забруднюючi
Людина забруднює атмосферу вже тисячолiття, проте наслiдки вживання вогню, яким вiна користувалася весь цей перiод, були незначнi. Доводилося миритися з тим, що дим заважав диханню i що сажа брикала чорним покривом на стелi i стiнах житла. Одержуване тепло було для людини важливiше, нiж чисте повiтря i незакiнченi стiни печери. Це початкове забруднення повiтря не представляло проблеми, бо люди барилися тодi невеликими групамизаймаючи невеликi площi. І навiть значне зосередження людей на порiвняно невеликiй територiї, як це було в класичнiй старовинi, не супроводжувалось ще серйозними наслiдками.
Так було аж до кiнця дев'ятнадцятого столiття. Лише за останнi сто рокiв розвиток промисловостi "обдарував" нас такими виробничими процесами, наслiдки яких спочатку людина ще не могла собi уявити. Виникли мiста-мiллiонери, зростання яких зупинити не можна. Все це результат великих винаходiв i завоювань людини.
В основному iснують три основнi джерела забруднення атмосфери: промисловiсть, побутовi котельнi, транспорт. Частка шкiрного з цих джерел в загальному забрудненнi повiтря сильно розрiзняється поклад вiд мiсця. Зараз загальновизнано, що найбiльш сильно забруднює повiтря промислове виробництво.
Джерела забруднень - теплоелектростанцiї, якi разом з димом викидають в повiтря сiрчистий i вуглекислий газ; металургiйнi пiдприємства, особливо кольорової металургiї, якi викидають у повiтря оксиди азоту, сiрководень, хлор фтор, амiак, з'єднання фосфору, частинки i з'єднання ртутi i миш'яку; хiмiчнi i цементнi затони. Шкiдливi гази дають в повiтря в результатi спалювання палива для потреб промисловостi , опалювання жител, роботи транспорту, спалювання i переробки побутових i промислових вiдходiв. Атмосфернi забруднення подiляють на первиннi, що приходять безпосередньо в атмосферу, i вториннi, є результатом перетворення останнiх. Так, що поступає в атмосферу сiрчистий газ окисляється до сiрчаного ангiдриду, який взаємодiє з парами води i утворює крапельки сiрчаної кислоти. При взаємодiї сiрчаного ангiдриду з амiаком утворюються кристали сульфату амонiя. Так саме, в результатi хiмiчних, фотохiмiчних , физико-хiмiчних реакцiй мiж забруднюючими речовинами i компонентами атмосфери, утворюються iншi вториннi ознаки. Основнiм джерелом пирогенного забруднення на планетi є тепловi електростанцiї, металургiйнi i хiмiчнi пiдприємства, котельнi установки, споживаючi бiльш 170% кожного року твердого i рiдкого палива, що здобувається. Основними шкiдливими домiшками пирогенного походження є наступнi:
а) Оксид вуглецю.
активно реагуючим з складовими частинами атмосфери i сприяє повишеню температури на планетi, i створенню парникового эфекту.
б) Сiрчистий ангiдрид. . Видiляється в процесi переробки сiрчистих руд, що мiстить (до 170 млн. т. в рiк). Частина з'єднань сiрки видiляється при горiннi органiчних залишкiв в гiрничорудних вiдвалах. Тiльки в США загальна кiлькiсть викинутого в атмосферу сiрчистого ангiдриду склало 65 вiдсоткiв вiд загальносвiтового викиду.
в) Сiрчаний ангiдрид. Утворюється при окисленнi сiрчистого ангiдриду. Кiнцевим продуктом реакцiї є аерозоль або розчин сiрчаної кислоти в дощовiй водi, який пiдкисляє грунт, загострює захворювання дихальних шляхiв людини. Випадiння аерозолю сiрчаної кислоти з димових факелiв хiмiчних пiдприємств наголошується при низькiй хмарностi i високiй вологостi повiтря. Листовi пластинки рослин, що виростають на вiдстанi менше 11 км. вiд таких пiдприємств, звичайно бувають густо посiянi дрiбними некротичними плямами, що утворилися в мiсцях осiдання крапель сiрчаної кислоти. Пiрометалургiйнi пiдприємства кольорової i чорної металургiї, а також ТЕС кожного року викидають в атмосферу десятки мiльйонiв тонн сiрчаного ангiдриду.
нафтопромисли. В атмосферi при взаємодiї з iншими забруднювачами пiддаються повiльному окисленню до сiрчаного ангiдриду.
складає 20 млн. т. в рiк.
е) З'єднання фтору. Джерелами забруднення є
ефектом. Похiднi фтору є сильними iнсектицидами.
ж) З'єднання хлора. Поступають в атмосферу вiд хiмiчних пiдприємств, що проводять соляну кислоту, органiчнi фарбники, гiдролiзний спирт. В атмосферi зустрiчаються як домiшка молекули хлора i пари соляної кислоти. Токсичнiсть хлора визначається видом з'єднань i їх концентрацiєю. В металургiйнiй промисловостi при виплавцi чавуну i при переробцi його на сталь вiдбувається викид в атмосферу рiзних важких металiв i отруйних газiв. Так, з розрахунку на 11 т. видiленого чугуна видiляється окрiм 12,7 кг. осернистого газу i 14,5 кг. пилевих частинок, що визначають кiлькiсть з'єднань миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, парi ртутi i рiдкiсних металiв, смоляних речовин i цiанiстого водню.
1. 2
Аерозольне забруднення атмосфери
Аерозолi - це твердi або рiдкi частинки, що знаходяться в зваженому станi в повiтрi. Твердi компоненти аерозолiв у рядi випадкiв особливо небезпечнi для органiзмiв, а у людей визивають специфiчнi захворювання. В атмосферi аерозольнi забруднення сприймаються у виглядi диму, туману. Значна частина аерозолiв утворюється в атмосферi при взаємодiї твердих i рiдких частинок мiж собою або з водяним паром. Середнiй розмiр аерозольних частинок складає 11-5 1мкм. В атмосферу Землi щорiчно поступає близько 11 куб. км. Велика кiлькiсть пилових частинок утворюється також в ходi дiяльностi людей. Вiдомостi про деякi джерела техногенного пилу наведенi нижче:
11. Спалювання кам'яного вугiлля 93,60
12. Виплавка чавуну 20,21
14. Виплавка цинку 0,18
15. Виплавка олово (без очищення) 0,004
16. Виплавка свинцю 0,13
17. Виробництво цементу 53,37
Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повiтря є ТЕС, якi споживають вугiлля високої зольностi, збагачувальнi фабрики, металургiйнi, цементнi, магнезитовi i сажа затону. Аерозольнi частинки вiд цих джерел вiдрiзняються великою рiзноманiтнiстю хiмiчного складу. Частiше всього в їх складi виявляються з'єднання кремнiю, кальцiю i вуглецю, рiдше - оксиди металiв: залiза магнiю, марганцю, цинку, мiдi, нiкелю, свинцю, сурми, висмута, селену, миш'яку, берилiя, кадмiю, хрому, кобальту, молибдена, а також азбест. Ще бiльша рiзноманiтнiсть властиво органiчного пилу, включаючою ароматичнi вуглеводнi, солi кислот. Вона утворюється при спалюваннi остаточних нафтопродуктiв, в процесi пиролиза на нефтепереробних , нафтохiмiчних i iнших подiбних пiдприємств.
Джерелом пилу i ядовитих газiв служать масовi вибуховi роботи. Так, в результатi одного середнього по масi вибуху ( 1250-300 тонн вибухових речовин) в атмосферу викидається близько 12 тис. куб. м. умовного оксиду вуглецю i бiльше 1150 т. пилу. Виробництво цементу i iнших будiвельних матерiалiв також є джерелом забруднення атмосфери пилом. Основнi технологiчнi процеси цих виробництв є одержування продуктiв в потоках гарячих газiв, якi завжди призводять до викиду пилу i iнших шкiдливих речовин в атмосферу. Вони пiддаються рiзним перетворенням, окиненю, полiмеризацiї, взаємодiючи з iншими атмосфернимизабруднювачами пiсля збудження сонячною радiацiєю. В результатi цих реакцiй утворюються перекиснене з'єднання, вуглеводнiв з оксидами азоту i сiрi часто у виглядi аерозольних частинок. При деяких погодних умовах можуть утворюватися особливо великi скупчення шкiдливих газоподiбних i аерозольних домiшок в приземному шарi повiтря.
Звичайно це вiдбувається тодi , коли в шарi повiтря безпосередньо над джерелами газопилової емiсiї iснує iнверсiя - розташування кулi бiльш холодного повiтря пiд теплим, що затримує перенесення домiшок вгору. В результатi шкiдливi викиди зосереджуються пiд кулею iнверсiї, змiст їх у землi рiзко зростає, що стає однiєю з причин ранiше вивчення в природi фотохiмiчного туману.
1. 3
Фотохiмiчний туман (смог)
окисленої природи, звана в сукупностi фотооксидантами. Фотохiмiчний змiг виникає в результатi фотохiмiчних реакцiй за певних умов: наявностi в атмосферi високої концентрацiї оксидiв азоту, вуглеводнiв i iнших забруднювачiв, iнтенсивної сонячної радiацiї i безвiтря або дуже слабого обмiну повiтря в приземному шарi при могутнiй i в течiя не менше дiб пiдвищеної iнверсiї. Стiйка безвiтряна погода, звичайно що супроводжується iнверсiями, необхiдними для створення високої концентрацiї реагуючих речовин.
Такi умови створюються частiше в червнi-вереснi i рiдше взимку.
При тривалiй яснiй погодi сонячна радiацiя викликає розщеплювання молекул дiоксиду азоту з утворенням оксиду азоту i атомарного кисню. Атомарнiй кисень з молекулярним киснемо дають озон. Здавалося б, останнiй, окисляючи оксид азоту, повинний перетворуватися в молекулярний кисень, а оксид азоту - в дiоксид. Але цього не вiдбувається. Оксид азоту вступає в реакцiї з олефiнами вихлопних газiв, якi при цьому розщеплюються по подвiйному зв'язку i утворюють осколки молекул i надлишок озону. В результатi продовження дисоцiацiї новi маси дiоксиду азоту расщеппляются i дають додатковi масиозону. Виникає циклiчна реакцiя, у результатi якої в атмосферi поступово нагромаджується озон. Цей процес в нiчний час припиняється. У свою чергу озон вступає в реакцiю з олефiнами. В атмосферi концентруються рiзнi перекиси, якi в сумi i утворюють характернi для фотохимического туману оксиданти. Останнi є джерелом так званих вiльних радикалiв, вiдмiнних особливi реакцiйнi дiї . Такi явища бувають над Лондоном Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком i iншими мiстами Європи i Америки. По своїй фiзiологiчнiй дiї на органiзм людини сморiд украй небезпечний для дихальної i кровоносної системи i часто бувають причиною передчасної смертi мiських жителiв з ослабленим здоров'ям.
2. Забруднення атмосфери рухомих джерел викидiв
В останнi десятирiччя у зв'язку з швидким розвитком автотранспорту i авiацiї iстотно збiльшилася частка викидiв, що поступають в атмосферу вiд рухомих джерел: вантажних i легкових автомобiлiв, тракторiв, тепловозiв i лiтакiв. Згiдно оцiнкам, в мiстах на частку автотранспорту доводитися (в залежностi розвитку в даному мiстi промисловостi i числа автомобiлiв) вiд 30 до 70 % загальної маси викидiв. В США в цiлому по країнi принаймнi 40 % загальної маси п'яти основних забруднюючих речовин складають викиди рухомих джерел.
2. 1 Автотранспорт
6 тис. автомобiлiв, то до 2000 р. чисельнiсть свiтового парку автомашин досягла 500 млн. одиниць.
Частка автотранспорту в забрудненнi атмосфери продуктами згоряння показана в табл. 1.
| Продукти згоряння |
Джерела продуктiв згоряння продуктiв згоряння |
|
електростанцiї, промисловiсть i т. д. |
| Оксид вуглецю |
59,7 |
5,2 |
| Вуглеводнi й iншi органiчнi речовини |
10,9 |
6,4 |
| Оксиди азоту |
5,5 |
6,5 |
Сполуки , що мiстять
сiрку
|
1,0 |
22,4 |
|
1,0 |
9,8 |
Викиди автомобiльного транспорту iстотно залежать вiд режиму роботи двигуна i якостi використовуваного палива. Зразковий склад вихлопних газiв автомобiлiв поданий у табл. 2
Наближений склад (% по обсягу) вихлопних газiв автомобiлiв
Табл. 2
| Компоненти |
Вмiст компонентiв у вихлопах |
|
|
| N2 |
74-77 |
76-78 |
| О2 |
0,3-8 |
2-18 |
| Н2О |
3,0 - 5,5 |
0,5 - 4. 0 |
| СО2 |
5,0-12,0 |
|
| СО |
5. 0 - 10,0 |
0,01 - 0,5 |
|
0-0,8 |
2* 10 -4 - 0,5 |
| Вуглеводнi |
0,2 - 3,0 |
1 * 10 -3 - 0,5 |
| Альдегiди |
0-0,2 |
|
| Сажа |
0-0,4 г / м -3 |
0,01 -1,1 г / м -3 |
| Бензапiрен |
(10-20) * 10-6 г/м –3 |
до 1 * 10 -5 г / м -3 |
4 %), трактори i iншi сiльськогосподарськi машини (близько 4 % ), залiзничний i водний транспорт (приблизно 2 %). До основних забруднюючим атмосферу речовин, якi викидають рухомi джерела (загальне число таких речовин перевищує 40), вiдносяться оксид вуглецю (в США його частка в загальнiй масi складає близько 70 %), вуглеводнi (приблизно 19% ) i оксиди азоту (близько 9 % ). Оксид вуглецю (CO) i оксиди азоту поступають в атмосферу тiльки з вихлопними газами, тодi якне повнiстю згорiлi вуглеводнi поступають як разом з вихлопними газами , так i з картера , паливного бака i карбiратора твердi домiшки поступають в основному з вихлопними газами i з картера.
Найбiльша кiлькiсть забруднюючих речовин викидається при розгонi автомобiля, особено при швидкому, а також при русi з малою швидкiстю. Вiдносна частка (вiд загальної маси викидiв) вуглеводнiв i оксиду вуглецю найбiльш висока при гальмуваннi i на холостому ходу, частка оксидiв азоту при розгонi. З цих даних виходить, що автомобiлi особливо сильно забруднюють повiтряне середовище при частих зупинках i при русi з малою швидкiстю.
Створюванi в мiстах системи руху в режимi "зеленої хвилi", iстотно скорочують число зупинок транспорту на перехрестях, покликанi скоротити забруднення атмосферного повiтря в мiстах. Великий вплив на якiсть i кiлькiсть викидiв домiшок надає режим роботи двигуна, зокрема спiввiдношення мiж масами палива i повiтря, момент запалення, якiсть палива, вiдношення поверхнi камери згоряє до її об'єму. При збiльшеннi вiдношення маси повiтря i палива, що поступає в камеру згоряє, скорочуються викиди оксиду вуглецю i вуглеводнiв, але зростає викид оксидiв азоту
Не дивлячись на те що дизельнi двигуни бiльш економнi, таких речовин, як HnCm, NОx, викидають не бiльш, нiж бензиновi, сморiд iстотно бiльше викидають диму (переважно незгорiлого вуглецю), який до того ж володiє неприємним запахом створюваним деякими незгорiлими вуглеводнями). В поєднаннi ж iз створюваним шумом дизельнi двигуни не тiльки сильнiше забруднюють середовище, але i впливають на здоров'я людини набагато бiльшою мiрою, нiж бензиновi
Хоча сумарний викид забруднюючих речовин двигунами лiтакiв порiвняно невеликий (для мiста, країни), в районi аеропорту цi викиди вносять визначальний внесок в забруднення середовища. До того ж турбореактивнi двигуни (так саме як дизельнi) при посадцi i зльотi викидають добрi помiтний на око шлейф диму. Значну кiлькiсть домiшок в аеропорту викидають i наземнi пересувнi засоби, пiд’їжджаючi i вiд'їжджаючi автомобiлi.
Речовина АерозольЕмiсiяHn Cm Noх
Згiдно отриманим оцiнкам, в середньому близько 42 % загальної витрати палива витрачається на вирулювання лiтака до злiтно-посадочної смуги (ВПП) перед зльотом i на зарулювання з ВПП пiсля посадки (за годиною в середньому близько 22 мiн). При цьому частка незгорiлого i викинутого в атмосферу палива при рулюваннi набагато бiльше, нiж у польотi. Крiм полiпшення роботи двигунiв (розпиленiсть палива, збагачення сумiшi в зонi горiння, використовування присадок до палива, уприскування води i iн.), iстотного зменшення викидiв можна добитися шляхом скорочення години роботи двигунiв на землi i числа працюючихдвигунiв при рулюваннi (тiльки за рахунок останнього досягається зниження викидiв в 3 - 8 разiв).
В останнi 10 - 15 рокiв велику увагу надається дослiдженню тихий ефектiв, якi можуть виникнути у зв'язку з польотами надзвукових лiтакiв i космiчних кораблiв. Цi польоти супроводжуються забрудненням стратосфери оксидами азоту i сiрчаною кислотою (надзвуковi лiтаки), а також частинками оксиду алюмiнiю (транспортнi космiчнi кораблi). Оскiльки цi забруднюючi речовини руйнують озон, то спочатку створилася думка (пiдкрiплене вiдповiдними модельними розрахунками), що плановане зростання числа польотiв надзвукових лiтакiв i транспортнихкосмiчних кораблiв приведе до iстотного зменшення озону зi всiма подальшими згубними дiями ультрафiолетовоїрадiацiї на бiосферу Землi. Проте бiльш глибокий пiдхiд до цiєї проблеми дозволившизробити висновок про слабий вплив викиди надзвукових лiтакiв на стан стратосфери. Так, при сучасному числi надзвукових лiтакiв i викидi забруднюючих речовин на висотi близько 16 км вiдносне зменшення змiсту О3 може скласти приблизно 0. 60 ; якщо їх число зросте до 200 i висота польоту буде близька до 20 км, то вiдносне зменшення змiсту О3 може пiднятися до 17%. Глобальна приземна температура повiтря за рахунок парникового ефекту, створюваного викидами надзвуковими лiтаками може пiдвищиться не бiльше нiж на 0,1°C/
Бiльш сильну дiю на озон i глобальну температуру повiтря можуть надати хлорфторметани (ХФМ0 фреон-11 i фреон-12 - гази, що утворюються зокрема, при випаровуваннi аерозольних препаратiв, якi використовуються (переважно жiнками) для фарбування волосся. Оскiльки ХФМ дуже iнертнi, то сморiд розповсюджуються i довго живуть не тiльки в тропосферi, але i в стратосферi. Володiючи досить сильними смугами поглинання у вiкнi прозоростi атмосфери (8-12 мкм), фреони усилюють парниковий ефект. Що намiтилося в останнi десятирiччя темпи зростання виробництва фреонiв можуть привести до збiльшеннязмiсту фреону-11 i фреону-12 в 2030 р. до 0,8 i 2,3 млрд (при сучасних значеннях 0,1 i 0,2 млрд). Пiд впливом такої кiлькостi фреонiв загальний вмiст озону в атмосферi зменшиться на 18%, а в нижнiй стратосферi навiть на 40; глобальна приземна температура зросте на 0,12-0,21°.
2. 3 Шуми
Шуми вiдносяться до числа шкiдливих для людини забруднень атмосфери. Дратiвлива дiя звуку (шуму) на людину залежить вiд його iнтенсивностi, спектрального складу i тривалостi дiї. Шуми iз ширшими спектрами менш дратiвливi, нiж шуми вузького iнтервалу частот. Найбiльше роздратування викликає шум в дiапазонi частот 3000-5000 Гц.
слуху, яка поступово перетворується в глухоту. При iнтенсивностi шуму 145-140 дБ виникають вiбрацiї в м'яких тканинах носа i горла, а також в кiстках черепи i зубах; якщо iнтенсивнiсть перевищує 140 дБ, то починає вiбрувати грудна клiтка, м'яза рук i нiг, з'являються бiль у вухах i головi, крайня утомленiсть i дратiвливiсть; при рiвнi шуму понад 160 дБ вiдбутися розрив барабанних перетинок.
Проте шум згубно дiє не тiльки на слуховий апарат, але i на центральну нервову систему людини, роботу серця, служити причиною багатьох iнших захворювань. Одним з наймогутнiших джерел шуму є вертольоти i лiтаки особливо надзвуковi.
При тихий високих вимогах до точностi i надiйностi керування сучасним лiтаком, якi пред'являються до екiпажа лiтального апарату, пiдвищенi рiвнi шумiв надають негативну дiю на працездатнiсть i швидкiсть ухвалення iнформацiї екiпажем. Шуми, створюванi лiтаками, викликають погiршення слуху i iншi хворобливi явища у працiвникiв наземних служб аэропортоа, а також у жителiв населених пунктiв, над якими пролiтають лiтаки. Негативна дiя на людей залежить не тiльки вiд рiвня максимального шуму, створюваного лiтаком при польотi, але i вiд тривалостi дiї, загального числа прольотiв за добу i фонового рiвня шумiв. На iнтенсивнiсть шуму i площу розповсюдження iстотний вплив надають метеорологiчнi умови: швидкiсть вiтру, розподiл її i температури повiтря по висотi, хмари i осiдання.
шуми, iнтенсивнiсть яких значно перевищує гранично допустимi норми.
3. Вплив забруднення атмосфери на людину рослинний i тваринний свiт
Всi забруднюючi атмосферного повiтря речовини в бiльшому або меншому ступенi роблять негативний вплив на здоров'я людини. Цi речовини потрапляють в органiзм людини переважно через систему дихання. Органи дихання страждають вiд забруднення безпосередньо, оскiльки близько 50% частинок домiшки радiусом 0,01-0. 1 мкм, проникаючих в легенi, осiдають в них.
Проникаючi в органiзм частинки викликають токсичний ефект, оскiльки сморiд: а токсичнi (отруйнi) по своїй хiмiчнiй або фiзичнiй природi; б) служать перешкодою для одного або декiлькох механiзмiв, за допомогою яких нормально очищається респiраторний (дихальний) тракт; в) служать носiєм поглиненого органiзмом отруйної речовини.
В деяких випадках дiя забруднюючих речовин в комбiнацiї з iншими приводять до бiльш серйозних розладiв здоров'я, нiж дiя шкiрного з їх окремо. Велику роль грає тривалiсть дiї.
Статистичнiй аналiз дозволивши достатньо надiйно встановити залежнiсть мiж рiвнем забруднення повiтря i такими захворюваннями, як поразка верхнiх дихальних шляхiв, серцева недостатнiсть, бронхiти, астма, пневмонiя, емфiзема легенiв, а також хвороби очей. Рiзке пiдвищення концентрацiї домiшок, що зберiгається протягом декiлькох днiв, збiльшує смертнiсть людей немолодого вiку вiд респiраторних i серцево-судинних захворювань. В груднi 1930 р. в долинi рiчки Маас (Бельгiя) наголошувалося сильне забруднення повiтря протягом 3 днiв; в результатi сотнi людей захворiли, а 60 чоловiк померли - це бiльш нiж в 10 разiв вище середнiй смертностi. В сiчнi 1931 р. в районi Манчестера (Великобританiя) протягом 9 днiв спостерiгалося сильне задимлення повiтря, яке стало причиною смертi 592 чоловiк. Широку популярнiсть здобули випадки сильного забруднення атмосфери Лондона, що супроводжувалися численними смертельними результатами. В 1873 р. в Лондонi було вiдзначено 268 непередбачених смертей. Сильне задимлення в поєднаннi з туманом в перiод з 5 по8 грудня 1852 р. привело до загибелi бiльше 4000 жителiв Великого Лондона. В сiчнi 1956 р. близько 1000 лондонцiв загинули в результатi тривалого задимлення. Велика частина , хто помер несподiвано, страждали вiд бронхiту, емфiземи легенiв або серцево-судинними захворюваннями.
3. 1 Оксид вуглецю (З)
з'єднується з гемоглобiном ( червоними кров'яними тiльцями). При з'єднаннi утворюється карбоксигемоглобiн, пiдвищення (понад норму, рiвною 0. 4%) вмiст якого в кровi супроводжується:
а) погiршенням гостроти зору i здатностi оцiнювати тривалiсть iнтервалiв годинi
б) порушенням деяких психомоторних функцiй головного мозку ( при змiстi 2-5%)
в) змiнами дiяльностi серця i легенiв ( при змiстi бiльше 5%)
г) головними болями, сонливiстю, спазмами, порушеннями дихання i смертнiстю ( при змiстi 10-80%).
Ступiнь дiї оксиду вуглецю на органiзм залежать не тiльки вiд його концентрацiї, але i вiд годинi перебування (експозицiї) людини в загазованому З повiтрi. Так, при концентрацiї З рiвною 10-50 млн (нерiдко спостережуваної в атмосферi площ i вулиць великих мiст), при експозицiї 50-60 мiн наголошуються порушення, приведенi в п. "а", 8-12 г - 6 тижнiв - спостерiгаються змiни, вказанi в п.. "в". Порушення дихання, спазми. Втрата свiдомостi спостерiгаються при концентрацiї З, рiвної 200 млн, i експозицiї 1-2 г при важкiй роботi i 3-6 г - у спокої. На щастя, утворення карбоксигемоглобiна в кровi - процес оборотний: пiсля припинення вдихання З починається його поступовий висновок з кровi; у здоровоїлюдини змiст З в кровi кожнi 3-4г i зменшується в два рази. Оксидвуглецю - дуже стабiльна речовина, годину його життя в атмосферi складає 2-4 мiс. При щорiчному надходженнi 350 млн. т концентрацiя З в атмосферi повинна була б збiльшуватися приблизно на 0,03 млн-1/год. Проте цього, на щастя, не спостерiгається, чим ми зобов'язанi в основному ґрунтовим грибам, дуже активно розкладаючим З (деяку роль грає також перехiд З в СО2).
3. 2 Дiоксид сiрки i сiрчаний ангiдрид
Дiоксид сiрки (SO2) i сiрчаний ангiдрид (SO3) в комбiнацiї iз зваженими частинками i вологою надають найшкiдливiшiй дiю на людину, живi органiзми i матерiальнi цiнностi SO2 - безбарвний i негорючий газ, запах якого починає вiдчуватися при його концентрацiї в повiтрi 0,3-1,0 млн, а при концентрацiї понад 3 млн SO2 має гострий дратiвливий запах. Дiоксид сiрки в сумiшi з твердими частинками i сiрчаною кислотою (подразник бiльш сильний, нiж SO2) вже при середньорiчному змiстi 9,04-0,09 млн. i концентрацiя диму 150-200 мкг/м3 може приводити до збiльшення симптомiвутрудненого дихання i хвороб легких, а при середньодобовому змiстi SO2 0,2-0,5 млн i концентрацiї диму 500-750 мкг/м3 спостерiгається рiзке збiльшення числа хворих i смертельних результатiв. При концентрацiї SO2 0,3-0,5 млн протягом декiлькох днiв наступає хронiчна поразка листя рослин особливо шпинату, салату, виляску i люцерни.
3. 3 Оксидi азоту i деякi iншi речовини
(ПАН) i iншi фотохiмiчнi окислювачi, у тому числi пероксибензоилнiтрат (ПБН)
, озон (О3), перекис водню (Н 2О2), дiоксид азоту. Цi окисники- основнi складовi фотохiмiчного смогу, повторюванiсть якого велика в сильно забруднених мiстах, розташованих в низьких широтах пiвнiчної i пiвденної пiвкулi (Лос-Анджелес, в якому близько 200 днiв в роцi наголошується змiг, Чикаго, Нью-Йорк i iншi мiста США; ряд мiст Японiї, Туреччинi, Францiї, Іспанiї, Італiї, Африки i Пiвденної Америки).
Оцiнка швидкостi фотохiмiчних реакцiй, що приводять до вивчення ПАН, ПБН i озону, показує, що у рядi пiвденних мiст колишнього Радянського Союзу влiтку близько пiвдня годинник (коли велика притоки ультрафiолетової радiацiї) цi швидкостi перевершують значення, починаючи з якими наголошується утворення смогу. Так, в Алма-Атi, єреван, Тбiлiсi, Ашхабадi, Баку, Одесi i iнших мiстах при спостережуваних рiвнях забруднення повiтря максимальна швидкiсть втрати О3 досягла 0,70-0,86 мг/(м3 ×
ч), тодi як змiг виникає вже при швидкостi 0,35 мг/(м3 × ч).
Наявнiсть в складi ПАН дiоксиду азоту i йодистого калiя додає смогу коричневий вiдтiнок. При концентрацiї ПАН випадає на землю у виглядi клейкої рiдини згубно дiючiй на рослинний покрив.
Всi окислювачi, ПАН i ПБН, сильно дратують i волають запалення очей, а в комбiнацiї з озоном дратують носоглотку, приводять до спазмiв грудної клiтки, а при високiй концентрацiї (понад 3-4 мг/м3) викликають сильний кашель i ослабляють можливiсть на чому або зосередитися.
Назвемо деякi iншi забруднюючi повiтря речовини, шкiдливо дiючi на людину. Встановлено, що у людей, професiонально мають справу з азбестом пiдвищена вiрогiднiсть ракових захворювань бронхiв i дiафрагм, що роздiляють грудну клiтку i черевну порожнину. Берилiй надає шкiдливу дiю(аж до виникнення онкологiчних захворювань) на дихальнi шляхи, а також на шкiру i очi. Парi ртутi викликають порушення роботи центральної верхньої системи i нирок. Оскiльки ртуть може нагромаджуватися в органiзмi людини, то зрештою її дiя приводити до розладу розумових здiбностей.
В мiстах унаслiдок забруднення повiтря, що постiйно збiльшується, неухильно зростаннi число хворих, страждаючих такими захворюваннями, як хронiчний бронхiт, емфiзема легенiв, рiзнi алергiчнi захворювання i рак легких. У Великобританiї 10% випадкiв смертельних результатiв доводитися на хронiчний бронхiт, при цьому 21; населення у вiцi 40-59 рокiв страждає на це захворювання. В Японiї у рядi мiст до 60% жителiв хворiють на хронiчний бронхiт, симптомами якого є сухий кашель з частими вiдкашлюваннями, подалi прогресуюче утруднення дихання i серцева недостатнiсть (у зв'язку з цим слiд зазначити, що так зване японське економiчне чудо 50-х - 60-х рокiв супроводжувалося сильним забрудненням природного середовища одного з найкрасивiших районiв земної кулi i серйозним збитком, заподiяним здоров'ю населення цiєї країни). В останнi десятирiччя з що викликає сильну заклопотанiсть швидкiстю зростаннi число хворих раком бронхiв i легенiв, виникненню яких сприяють канцерогеннi вуглеводнi.
3. 4 Вплив радiоактивних речовин
на рослинний i тваринний свiт
Деякi хiмiчнi елементи радiоактивнi: їх мимовiльний розпад i перетворення в елементи з iншими порядковими номерами супроводжується випромiнюванням. При розпадi радiоактивної речовини його маса з часом зменшується. Теоретично вся маса радiоактивного елемента зникає за нескiнченно велику годину. Годину, пiсля закiнчення якого маса зменшується удвiчi, називається перiодом напiврозпаду.
Для рiзних радiоактивних речовин перiод напiврозпаду змiнюється в широких межах: вiд декiлькох годин (у 41 Ar вiн рiвний 2 ч) до декiлькох мiльярдiв лiт (238U - 4,5 млрд. лiт)
Боротьба з радiоактивним забрудненням середовища може носити лише попереджувальний характер, оскiльки не iснує нiяких способiв бiологiчного розкладання i iнших механiзмiв, що дозволяють нейтралiзувати цей вид зараження природного середовища. Найбiльшу небезпеку представляють радiоактивнi речовини з перiодом напiврозпаду вiд декiлькох тижнiв до декiлькох рокiв: цього годинi достатньо для проникнення таких речовин в органiзм рослин i тварин.
Розповсюджуючись по харчовому ланцюгу (вiд рослин до тварин), радiоактивнi речовини з продуктами харчування поступають в органiзм людини i можуть нагромаджуватися в такiй кiлькостi, яку здатний нанести шкода здоров'ю людини.
При однаковому рiвнi забруднення середовища iзотопи простих елементiв (14С, 32З, 45Са, 35S, 3Н i iн.) є основними доданками живої речовини (рослин i тварин), бiльш небезпечнi, нiж радiоактивнi речовини, що рiдко зустрiчаються, слабо що поглинаються органiзмами.
з кальцiєм 90Sr легко проникає в кiсткову тканину хребетних, тодi як 137 Cs нагромаджується в м'язах замiщаючи калiй.
Випромiнювання радiоактивних речовин надають наступну дiю на органiзм:
ослабляють опромiнений органiзм, уповiльнюють зростання, знижують опiрнiсть до iнфекцiй i iмунiтет органiзму;
зменшують тривалiсть життя, скорочують показники природного приросту через тимчасову або повну стерилiзацiю;
надають кумулятивну (що нагромаджується) дiю, викликаючи необоротнi ефекти.
Тяжкiсть наслiдкiв опромiнювання залежить вiд кiлькостi поглиненої органiзмом енергiї (радiацiї), що випромiнює радiоактивною речовиною. Одиницею цiєї енергiї служити 1 ряд - це доза опромiнювання, при якiй 1 г живої речовини поглинає 10-5 Дж енергiї.
Встановлено, що при дозi, що перевищує 1000 радiй, людина гине; при дозi 7000 i 200 радiй смертельний результат наголошується в 90 i 10% випадкiв вiдповiдно; у разi дози 100 рада людина виживає, проте значно зростає вiрогiднiсть захворювання раком, а також вiрогiднiсть повної стерилiзацiї.
випробувань ядерної зброї в атмосферi, в космiчному просторi i пiд водою, в атмосферi вже знаходилися продукти вибуху загальною потужнiстю понад 170 Мт (це приблизно потужнiсть вибуху 85000 бомб, подiбних скиненiй на Хiросiму).
в установках.
Найсерйознiше забруднення середовища пов'язано з роботою заводiв по збагаченню i переробцi атомної сировини. Велика частина радiоактивних домiшок мiститься в стiчних водах. Якi збираються i зберiгаються в герметичних судинах. Проте 85Кr,133 Хе i частина 131 I потрапляють в атмосферу з випарникiв, що використовуються для ущiльнення радiоактивних вiдходiв. Тритiй i частина продуктiв розпаду (90Sr, 137Cs, 106 Ru, 131 I) скидаються в рiчки i моря, разом з малоактивними рiдинами (невеликий завод по виробництву атомного пального щорiчно скидає вiд 500 до 1500 т води, зараженої цими iзотопами). Згiдно наявним оцiнкам, до 2000 р. щорiчна кiлькiсть вiдходiв атомної промисловостi в США досягла 4250 т (що еквiвалентно масi вiдходiв, якi могла б утворитися при вибуху 8 млн. бомб типу скиненої на Хiросiму). Для дезактивацiї радiоактивних вiдходiв до їх повної безпеки необхiдний годину, рiвний приблизно 20 перiодам напiврозпаду (це близько 640 рокiв для 137Сs i 490 тис. рокiв для 239 Ru). Навряд чи можна поручитися за герметичнiсть контейнерiв, в яких зберiгаються вiдходи, протягом таких тривалих iнтервалiв годинi.
Таким чином, зберiгання вiдходiв атомної енергетики представляється найгострiшою проблемою охорони середовища вiд радiоактивного зараження. Теоретично, правда, можливо створити атомнi електростанцiї з практично нульовим викидом радiоактивних домiшок. Але в цьому випадку виробництво енергiї на атомнiй станцiї виявляється iстотно дорожче, нiж на теплової електростанцiї.
проблемами енергетики i охорони середовища прийшли до висновку: атомна енергетика здатна не тiльки задовольняти всi зростаючi споживи суспiльства в енергiї, але i забезпечити охорону природного середовища i людини краще нiж це може бути здiйснено при виробництвi такої ж кiлькостi енергiї на основi хiмiчних джерел (спалювання вуглеводнiв). При цьому особливу увагу слiдує видiлити заходам, що виключають ризик радiоактивного забруднення середовища (у тому числi i у далекому майбутньому), зокрема забезпечити незалежнiсть органiв по контролю за викидами вiд вiдомств, вiдповiдальних за виробництво атомної енергiї.
Встановленi гранично допустимi дози iонiзуючої радiацiї, заснованi на наступнiй вимозi: доза не повинна перевищувати подвоєного середнього значення дози опромiнювання, якому людина пiддається в природних умовах. При цьому передбачається, що люди добрi пристосувалися до природної радiоактивностi середовища. Бiльш того, вiдомi групи людей, що живуть в районах з високою радiоактивнiстю, значно перевищуючiй середню по земнiй кулi (так в одному з районiв Бразилiї жителi за рiк одержують близько 1600 мрад, що в 10-20 разiв бiльше звичайної дози опромiнювання). В середньому доза iонiзуючої радiацiї, одержуваної за рiк кожним жителем планети, коливається мiж 50 i 200 мрад, причому на частку природної радiоактивностi (космiчне промiння) доводитися близько 25 млрд. радiоактивностi гiрських порiд - приблизно 50-15- мрад. Слiд також враховувати тi дози, якi одержує людина вiд штучних джерел опромiнювання. У Великобританiї, наприклад, щорiчно при рентгеноскопiчних обстеженнях людина одержує близько 100 мрад. Випромiнюваньтелевiзора - приблизно 10 мрад. Вiдходiв атомної промисловостi i радiоактивних опадiв - близько 3 мрад.
Використана лiтература
1. Владимиров А. М. i iн. Охорона навколишнього середовища. Харкiв : 1991.
3. Основи соцiоекологiї./За ред. проф. Бачинського Г. О. — К.: Вища школа, 1995.
4. Джигерей В. С, Сторожук В. М., Яцюк Р. А. Основи екологiї та охорона навколишнього природного середовища. — Львiв, Афiша, 2000.
"Львiвська полiтехнiка", 1999.
6. Герасимчук А. А., Палеха Ю. І. Основи екологiї. — К.: Вид-во Європейського унiверситету фiнансiв, iнформ. систем, менеджм. i бiзнесу.
|
