Onečišćenje okoliš naziva izravnim ili neizravnim negativan utjecaj na njemu uzrokovano antropogenim djelovanjem.
U načelu, onečišćenje može nastati i iz prirodnih izvora kao posljedica prirodnih procesa. Ali većina emisija povezanih s tim razlozima, u pravilu, ne uzrokuje posebnu štetu okolišu, jer ne postižu opasne koncentracije zbog disperzije, otapanja i apsorpcije. Izuzetak je prirodne katastrofe ili opasno prirodni fenomen, koji uključuju poplave, potrese, jake vjetrove, klizišta, lavine i suše.
Međutim, glavni problemi onečišćenja povezani su s ljudskim aktivnostima, npr. uzrokovane umjetno stvorenim izvorima, koji se dijele na stacionarne (industrijska poduzeća, Poljoprivreda itd.) i mobilni (transport).
Emisije iz tih izvora ulaze prirodno okruženje u obliku plinovitih, tekućih ili čvrstih tvari. To su takozvani primarni zagađivači. U procesu emisija te tvari međusobno djeluju, kao i s elementima prirode, te često tvore nove tvari (sinergijski učinak), koje su sekundarne onečišćujuće tvari.
Glavni objekti onečišćenja su atmosfera i voda. Svi ostali elementi okoliša (zemljište, šuma, biljke i sl.) u pravilu se zagađuju neizravno.
Kako bi se osigurala kontrola onečišćenja okoliša, uspostavljeni su standardi izloženosti i kvalitete. U ovom slučaju pretpostavlja se da su razine onečišćenja unutar standarda (često zvani standardi) unutar asimilacijskog potencijala ekosustava, odnosno, drugim riječima, nemaju negativan utjecaj na okoliš.
Od 90-ih. standardi dopuštenih emisija utvrđeni su za svako poduzeće razne tvari po jedinici vremena - obično godišnje. Za atmosferu to su maksimalno dopuštene emisije (NDP). Za vodu - maksimalno dopušteno ispuštanje (MPD) kako u otvorena vodna tijela tako iu kanalizaciju.
Proces standardizacije emisija započeo je kasnih 1980-ih. i produžavala se vremenom. Nisu sva poduzeća bila spremna na strogu kontrolu nad svojim onečišćenjem, za što su postojali i objektivni razlozi (u uvjetima centralizirane, planske ekonomije, izbor tehnologije, iznos ulaganja u njezino ažuriranje, kao i obujam i asortiman). proizvoda) i subjektivna nevoljkost malo je ovisila o tome da li će poduzeće imati dodatne troškove za smanjenje bruto emisija. U tim uvjetima, uz unaprijed zadanu odredbu o nedopustivosti ne samo zatvaranja, već i obustavljanja proizvodnje, morali su se praviti kompromisi. Jedan od takvih kompromisa može se smatrati uspostavljanje privremenih standarda koji prelaze maksimalno dopuštene. Nazvani su privremenim jer su morali djelovati određeno vrijeme, tijekom kojeg su poduzeća bila obvezna provoditi programe za postizanje standardnih pokazatelja. Takvi se standardi nazivaju privremeno dogovorene emisije ili ispusti (TEM, VSS). Obično su osnivani na godinu dana, a zatim su se često produžavali.
Proračun maksimalno dopuštenih emisija (ispuštanja) proveden je na način da nastalo onečišćenje bude takve veličine da ne dovodi do kršenja standarda sadržaja štetnih tvari u jedinicama volumena atmosfere ili vode. Takvi se standardi nazivaju maksimalno dopuštene koncentracije (MPC). Uspostavljeni su za svaku tvar. Po analogiji s bruto emisijama, smatra se da koncentracije onečišćujućih tvari unutar granica standarda ne dovode do negativan utjecaj na okoliš. MDK mogu biti maksimalne pojedinačne, mjerene tijekom dana, i srednje dnevne iz kojih se naknadno izračunavaju prosječne godišnje koncentracije.
Postupci izračunavanja najvećih dopuštenih granica (MPV) i najvećih dopuštenih koncentracija međusobno su povezani. Prvo se postavlja primarna vrijednost emisije za izvor, koja se dodaje pozadinskom onečišćenju, uzimajući u obzir disperziju. Zatim se na kontrolnim točkama mjeri koncentracija izračunate tvari. Ako je koncentracija na kontrolnim točkama jednaka maksimalno dopuštenoj koncentraciji, tada se početna vrijednost najveće dopuštene koncentracije (MPC) odobrava kao norma. Ako se prekorači najveća dopuštena koncentracija, tada se početna vrijednost najveće dopuštene koncentracije smanjuje do postizanja standardne koncentracije. Ako je manji od dopuštenog, tada se standard ograničenja emisije može povećati.
Sve emisije koje prelaze maksimalno dopuštenu granicu (MPD) ili VSV (VSS), ako postoje, smatraju se iznad standarda ili iznad granice. Proračun maksimalno dopuštenih emisija (ispuštanja) ima vrlo specifično ekonomsko značenje. Upravo su ti standardi temelj plaćanja za onečišćenje poduzeća koja se koriste u našoj zemlji (više detalja bit će riječi u odjeljku o ekonomskom mehanizmu upravljanja okolišem).
Nedostaci praktične provedbe ideje o uspostavi standarda kvalitete okoliša i utjecaja na njega su sljedeći. Prvo, takvi standardi nisu uspostavljeni za sve tvari koje se ispuštaju u okoliš; drugo, ne uzimaju u obzir sinergijski učinak, kada dvije ili više tvari, međusobno djelujući, daju ukupni rezultat koji se razlikuje od zbroja njihovih neovisnih učinaka; treće, još nije u potpunosti dokazano da utvrđeni standardi za maksimalne koncentracije zapravo odražavaju prag iznad kojeg nema štetnog utjecaja na okoliš; konačno, četvrto, mnoga poduzeća trenutno imaju toliko slabu tehnologiju kontrole da se o točnosti mjerenja emisija štetnih tvari može govoriti samo relativno uvjetno.
U svijetu se masovno proizvodi oko 5 tisuća tvari, au količinama većim od 500 tona godišnje - ukupno 13 tisuća, ljudi su naučili sintetizirati više od 10 milijuna tvari. Oko 80% tvari koje ljudi koriste nije procijenjen u smislu utjecaja na okoliš, uključujući žive organizme.
Više o temi 14.2. Izvori i objekti onečišćenja okoliša:
- § 5. Međunarodno pravna zaštita okoliša od onečišćenja radioaktivnim otpadom
- Revizija usklađenosti aktivnosti poduzeća sa standardima ekološke i ekonomske odgovornosti za onečišćenje okoliša
Onečišćenje prirodnog okoliša je unošenje u jedan ili drugi ekološki sustav živih ili neživih komponenti ili strukturnih promjena koje nisu svojstvene njemu, prekidajući kruženje tvari, njihovu asimilaciju, protok energije, uslijed čega ovaj sustav je uništen ili njegova produktivnost opada.
Onečišćivač može biti bilo koji fizikalni agens, kemijski ili biološke vrste, koji ulaze u okoliš ili se u njemu pojavljuju u količinama iznad normalne koncentracije, ekstremnih prirodnih fluktuacija ili prosječne prirodne pozadine u dotičnom vremenu.
Glavni pokazatelj koji karakterizira utjecaj onečišćujućih tvari na okoliš je najveća dopuštena koncentracija (MPC). S ekološkog aspekta, maksimalno dopuštene koncentracije pojedine tvari predstavljaju gornje granice ograničavajućih čimbenika okoliša (osobito kemijskih spojeva), pri kojima njihov sadržaj ne prelazi dopuštene granice čovjekove ekološke niše.
Sastojci onečišćenja su tisuće kemijskih spojeva, posebice metali ili njihovi oksidi, otrovne tvari i aerosoli. Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), trenutno se u praksi koristi do 500 tisuća kemijskih spojeva. Štoviše, oko 40 tisuća spojeva ima svojstva koja su vrlo štetna za žive organizme, a 12 tisuća je otrovno.
Najčešći zagađivači su pepeo i prašina različitog sastava, oksidi obojenih i željeznih metala, razne veze sumpor, dušik, fluor, klor, radioaktivni plinovi, aerosoli itd. Najveće onečišćenje zraka potječe od ugljikovih oksida - oko 200 milijuna tona godišnje, prašine - oko 250 milijuna tona godišnje, pepela - oko 120 milijuna tona godišnje, ugljikovodika - oko 50 milijuna tona godišnje. Napreduje zasićenje biosfere teškim metalima - živom, galijem, germanijem, cinkom, olovom itd. Izgaranjem goriva, posebice ugljena, s pepelom i ispušnim plinovima u okoliš se oslobađa više nego što se izvlači iz dubine: magnezija - 1,5 puta, molibdena - 3 puta, arsena - 7 puta, urana i titana - 10 puta, aluminija, jod, kobalt - 15 puta, živa - 50 puta, litij, vanadij, stroncij, berilij, cirkonij - 100 puta, galij i germanij - 1000 puta, itrij - desetke tisuća puta.
Postotak štetnih emisija koje su proizvele zemlje 1995. godine: SAD - 23%, Kina - 13,9%, Rusija - 7,2%, Japan - 5%, Njemačka - 3,8%, sve ostale - 47,1% .
Onečišćenje okoliša dijelimo na:
prirodno - uzrokovano bilo kojim prirodnim fenomenom, obično katastrofalnim (poplave, vulkanske erupcije, mulj, itd.);
antropogeni - nastaju kao rezultat ljudske aktivnosti.
Razlikuju se sljedeći antropogeni zagađivači:
a) biološki - slučajan ili kao rezultat ljudske aktivnosti;
b) mikrobiološka (mikrobna) – izgled je neobičan velika količina mikrobi povezani s njihovom masovnom distribucijom na antropogenim podlogama ili okolišima promijenjenim tijekom ljudske gospodarske aktivnosti;
c) mehaničko - onečišćenje okoliša agensima koji mehanički djeluju bez fizičkih i kemijskih posljedica;
d) kemijska – promjena u prirodnoj kemijska svojstva okoliš, uslijed čega se povećava ili smanjuje prosječna dugotrajna fluktuacija količine bilo koje tvari u promatranom razdoblju, ili prodiranje u okoliš tvari kojih u njemu inače nema ili su u koncentracijama većim od MPC;
zagađenje okoliš ekološki
e) fizikalna – promjena prirodnog fizikalnog stanja okoliša.
Potonji se dijeli na:
a) toplinska (toplinska), koja je posljedica povećanja temperature okoliša uglavnom zbog industrijskih emisija zagrijanog zraka, vode i otpadnih plinova;
b) svjetlo - poremećaj prirodnog osvjetljenja područja kao posljedica izlaganja umjetnim izvorima svjetlosti, što dovodi do anomalija u životu biljaka i životinja;
c) buka – nastaje kao posljedica povećanja intenziteta i učestalosti buke iznad prirodne razine;
d) elektromagnetski - javlja se kao posljedica promjena elektromagnetskih svojstava okoline (od dalekovoda, radija, televizije, rada nekih industrijskih postrojenja i sl.), što dovodi do globalnih i lokalnih geofizičkih anomalija i promjena finih bioloških struktura. ;
e) radioaktivni - povezani su s povećanjem prirodne razine radioaktivnih tvari u okolišu.
Mogući oblici onečišćenja okoliša prikazani su na slici 3.2.
Izravni objekti onečišćenja (akceptori onečišćujućih tvari) su glavne komponente ekotona: atmosfera, voda, tlo. Neizravni objekti onečišćenja su komponente biocenoze - biljke, životinje, mikroorganizmi.
Antropogeni izvori onečišćenja vrlo su raznoliki. Među njima nisu samo industrijska poduzeća i toplinsko-energetski kompleks, već i kućni otpad, otpad iz stočarstva, transporta, kao i kemijske tvari koje su ljudi unijeli u ekosustave radi zaštite zdravi proizvodi od štetnika, bolesti, korova.
Na industrijska poduzeća Tvari koje onečišćuju prirodni okoliš dijele se u četiri klase ovisno o pokazatelju toksičnosti (u ovom slučaju lokalne koncentracije - LC):
Izuzetno opasno (LC 50<0,5 мг/л).
Vrlo opasno (LC 50<5 мг/л).
Umjereno opasno (LC 50<50 мг/л).
Nisko opasno (LC 50 >50 mg/l).
Tvari koje onečišćuju prirodni okoliš također se dijele prema agregatnom stanju u 4 klase: krute, tekuće, plinovite i miješane.
Industrijske emisije u okoliš mogu se klasificirati prema drugim kriterijima:
Prema organizaciji kontrole i izazova - organizirani i neorganizirani:
a) organizirane industrijske emisije - emisije koje dospijevaju u okoliš (zrak i vodeni bazeni) kroz posebno izgrađene plinovode, vodovode i cijevi;
b) fugitivno industrijsko ispuštanje - ispuštanje u okoliš u obliku nepravilnog spontanog protoka vode ili plina koje je rezultat nesavršenosti tehnološke opreme ili povrede njezine nepropusnosti, odsutnosti ili nezadovoljavajućeg rada opreme za usisavanje plinova ili odvodnju onečišćene vode na mjestima utovar i skladištenje sirovina, otpada, gotovih proizvoda (na primjer, otprašivanje odlagališta jalovine, neregulirano površinsko otjecanje industrijskih poduzeća).
Prema načinu povlačenja - kontinuirano i periodično. Stoga se uklanjanje plina visoke peći smatra kontinuiranim, a uklanjanje konverterskog plina periodičnim.
Po temperaturi - kada je temperatura protoka (plin, voda, miješana) viša, niža ili jednaka temperaturi okoline.
Prema lokalizaciji - emisije se javljaju u glavnim, pomoćnim, pomoćnim industrijama, transportu i dr.
Prema karakteristikama pročišćavanja - čisti, normativno pročišćeni, djelomično pročišćeni, odbačeni bez pročišćavanja.
Obrada se odnosi na odvajanje, hvatanje i transformaciju u bezopasno stanje onečišćujuće tvari koja dolazi iz industrijskog izvora.
Industrijske emisije u okoliš dijele se na primarne i sekundarne.
Primarne su emisije koje ulaze u okoliš iz jednog ili drugog izvora, a sekundarne, kao produkti nastanka primarnih, mogu biti toksičnije i opasnije od prvih. Tipična transformacija nekih tvari je njihova fotokemijska oksidacija.
Izvori onečišćenja okoliša prema industriji klasificirani su ovisno o objektu onečišćenja: atmosfera, vodeni bazen, litosfera.
Izvori onečišćenja zraka:
Po namjeni:
a) tehnološke - sadrže otpadne plinove nakon što su zarobljeni u instalacijama za upuhivanje aparata, ventilacijskih otvora itd. (emisije karakteriziraju visoke koncentracije štetnih tvari i vrlo male količine uklonjenog zraka);
b) ventilacijske emisije - lokalno usisavanje iz opreme i opća ispušna napa;
Po lokaciji:
a) nezasjenjene ili visoke, smještene u zoni nedeformiranog strujanja vjetra (visoke cijevi, točkasti izvori koji uklanjaju onečišćenje do visine veće od visine zgrade 2,5 puta);
b) zamračen, ili nizak, - nalazi se na visini 2,5 puta manjoj od visine zgrade;
c) tlo - u blizini zemljine površine (otvoreno smještena tehnološka oprema, industrijski kanalizacijski bunari, izlivene otrovne tvari, razbacani industrijski otpad).
Po geometrijskom obliku:
a) točka (cijevi, okna, krovni ventilatori);
b) linearni (aeracijske svjetiljke, otvoreni prozori, usko smještene ispušne osovine i baklje);
Po načinu rada: kontinuirano i periodično djelovanje, salvo i trenutno. U slučaju zračnih emisija velika količina štetnih tvari ulazi u zrak u kratkom vremenskom razdoblju; moguće u slučaju nesreća ili spaljivanja brzogorećeg proizvodnog otpada na posebnim mjestima za uništavanje. S trenutnim emisijama, onečišćenje se širi u djeliću sekunde, ponekad do znatne visine. Javljaju se tijekom operacija miniranja i hitnih situacija.
Po rasponu širenja:
a) na licu mjesta, kada onečišćenje koje se ispušta u atmosferu ima visoke koncentracije samo na području industrijskog područja, a nema zamjetnog onečišćenja u stambenim područjima (za takve emisije predviđena je dovoljno velika zona sanitarne zaštite);
b) izvan lokacije, kada je emitirano onečišćenje potencijalno sposobno stvoriti visoke koncentracije (reda maksimalne dopuštene koncentracije za zrak u naseljenim područjima) u stambenom području.
Izvori onečišćenja vodnog područja:
Atmosferske vode nose mase polutanata (zagađivača) industrijskog podrijetla ispranih iz zraka. Kada teku niz padine, atmosferske i otopljene vode sa sobom nose mase tvari. Osobito su opasni otjecanja s gradskih ulica i industrijskih lokacija koja nose mase naftnih derivata, smeća, fenola i kiselina.
Komunalne otpadne vode, koje uglavnom uključuju otpadne vode iz kućanstava, sadrže fekalije, deterdžente (tenzidske deterdžente) i mikroorganizme, uključujući i one patogene. Svake godine u cijeloj zemlji nastane oko 100 km 3 takvih voda.
Poljoprivredne vode. Zagađenje ovim vodama nastaje, prije svega, činjenicom da je povećanje prinosa i produktivnosti zemljišta neizbježno povezano s upotrebom pesticida koji se koriste za suzbijanje štetnika, biljnih bolesti i korova. Otrovne kemikalije ulaze u tlo ili se ispiru na velike udaljenosti, završavajući u vodenim tijelima. Drugo, stočarstvo je povezano sa stvaranjem velikih masa čvrste organske tvari i uree. Ovi otpadi nisu toksični, ali su njihove mase ogromne i njihova prisutnost dovodi do teških posljedica za vodene ekološke sustave. Osim organske tvari, poljoprivredna otpadna voda sadrži mnogo hranjivih tvari, uključujući dušik i fosfor.
Industrijske otpadne vode koje nastaju u raznim industrijama, među kojima najveću potrošnju vode imaju crna i obojena metalurgija, kemijska, šumsko-kemijska industrija i industrija prerade nafte. Prilikom razvoja ležišta u našoj zemlji svake godine nastane 2,5 milijardi km3 drenažnih rudničkih i šljakovih voda, onečišćenih kloridnim i sulfatnim spojevima, spojevima željeza i bakra, koji nisu prikladni ni kao tehnološke vode i moraju se pročistiti prije ispuštanja.
Onečišćenje vodnih sustava predstavlja veću opasnost od onečišćenja zraka. Procesi generiranja ili samopročišćavanja odvijaju se mnogo sporije u vodi nego u zraku.
Izvori onečišćenja litosfere.
Stambene zgrade i kućna poduzeća. Zagađivači uključuju: kućno smeće, otpad od hrane, fekalije, građevinski otpad, otpad iz sustava grijanja, nekorištene kućanske predmete, smeće iz javnih ustanova, bolnica, kantina, hotela itd.
Poljoprivreda. Gnojiva, pesticidi koji se koriste u poljoprivredi i šumarstvu za zaštitu biljaka od štetnika, bolesti i korova. Otpad od stoke i poljoprivrednih proizvoda.
Termoenergetika. Stvaranje mase troske pri izgaranju ugljena, ispuštanje u atmosferu čađe, neizgorjelih čestica i sumpornih oksida koji završavaju u tlu.
Prijevoz. Radom motora s unutarnjim izgaranjem oslobađaju se dušikovi oksidi, olovo, ugljikovodici i druge tvari koje se talože na tlo i biljke.
Industrijska poduzeća. Industrijski otpad sadrži tvari koje toksično djeluju na žive organizme. Otpad metalurške industrije sadrži soli obojenih i teških metala. Industrija strojarstva ispušta spojeve cijanida, arsena i berilija u okoliš. Proizvodnja plastike i umjetnih vlakana proizvodi otpad od benzena i fenola. Otpad industrije celuloze i papira - fenoli, metanol, terpentin, otpad.
Kada su tla kontaminirana, samopročišćavanje gotovo da i ne dolazi. Akumuliraju se otrovne tvari, što pridonosi postupnoj promjeni kemijskog sastava, narušavajući jedinstvo geokemijskog okoliša i živih organizama. Iz tla otrovne tvari ulaze u organizam životinja i ljudi.
Kao rezultat ljudske aktivnosti, u biosferi su se počele pojavljivati nekarakteristične tvari i fizikalni agensi koje generiraju objekti tehnosfere.
To uključuje:
Emisije kemijskih spojeva, aerosola i raznih smjesa u atmosferu;
Ispuštanje u vodeni okoliš svih vrsta industrijskog i komunalnog otpada, naftnih derivata;
Začepljenje polja, livada, šuma, rijeka, jezera smećem, pesticidima, mineralnim gnojivima, teškim metalima;
Povećane razine buke, vibracija, elektromagnetskog zračenja, zračenja, topline.
Poznati su deseci tisuća tvari i agenasa koji zagađuju biosferu. Zovu se štetne tvari koje je stvorio čovjek i neobične za biosferu ksenobiotici(xeno – vanzemaljac). Na primjer, ksenobiotici su pesticidi, plastika i fenoli.
Posebnu skupinu čine gubljenje– tvari, materijali, predmeti koji su za vlasnika izgubili vrijednost. Otpad se može sastojati od kućnog i industrijskog otpada te nepotrebnih predmeta. Otpad se mora skupljati, zbrinjavati, obrađivati i skladištiti u skladu s utvrđenim pravilima. Sve gore navedene tvari i fizikalni agensi objedinjeni su pojmom zagađivača.
onečišćivač– je svaka kemijska tvar, energetski utjecaj, otpad i sl. koji prelazi granice sigurne za ljude i uzrokuje nepoželjne promjene u okolišu.
Glavnom karakteristikom zagađivača treba smatrati njegovu opasnost za biosferu, tj. za ljude, životinje i biljke. Vrijednost sastava okoliša za osobu određena je volumenom dnevne potrošnje - oko 10 kg zraka, 2 litre vode i 1 kg krute hrane. O globalnim razmjerima onečišćenja zraka, vode i tla neizravno svjedoče podaci u nastavku.
Procjenjuje se da se u svijetu trenutno proizvodi oko 80.000 vrsta novih kemikalija, s više od 1.000 novih spojeva koji se dodaju svake godine. Osim toga, godišnje se u svijetu koristi 250 milijuna tona. organske tvari, od kojih znatan dio korištenjem nekontrolirano dospijeva u okoliš. Sve to negativno utječe na okoliš i zdravlje ljudi.
Za razvoj preventivnih mjera i sredstava zaštite od onečišćujućih tvari potrebno je poznavati njihova fizikalna, kemijska, sanitarno-higijenska, toksična i druga svojstva.
Osobito je potrebno imati sljedeće podatke o onečišćujućim tvarima: priroda onečišćujuće tvari, kemijsko djelovanje, podrijetlo, primjena, utjecaj na čovjeka i sve žive organizme, rasprostranjenost u prirodi, topljivost, organoleptička svojstva, najveće dopuštene koncentracije, najveće dopuštene koncentracije. , indikatori toksičnosti, disperznost (prašina), indikatori eksplozije i opasnost od požara, neželjena stabilnost, propusnost, prevencija, zaštita, prva pomoć. Za učinkovitu borbu protiv onečišćenja okoliša potrebno je imati popis svih onečišćujućih tvari koje ulaze u okoliš.
Svojstva onečišćujućih tvari o kojima ovisi sigurnost okoliša, a mogu utjecati na živote ljudi, životinja i biljaka, objedinjena su u putovnici onečišćujućih tvari.
Putovnica onečišćivača- to je popis svojstava i podataka o onečišćujućoj tvari koji moraju biti dostupni kako bi se razvili sustavi zaštite okoliša, a koji podrazumijevaju organizacijske, higijenske, tehničke i druge mjere, metode i sredstva usmjerene na zaštitu bioloških objekata od opasnih i štetnih učinaka zagađivača.
Potencijalno opasni kemijski i biološki zagađivači podliježu državnoj registraciji.
Svaka takva tvar mora imati potvrdu o državnoj registraciji. Da biste dobili takvu potvrdu, morate ispuniti putovnicu za potencijalno opasnu kemijsku ili biološku tvar.
Približan oblik ovih dokumenata na primjeru određene tvari - benzena - dan je u Dodatku 1.
Ponašanje zagađivača u njegovom okolišu karakterizira zagađenje.
Onečišćenje je proces interakcije onečišćujuće tvari s objektima okoliša, uključujući druge onečišćujuće tvari.
Za procjenu onečišćenja morate znati:
Priroda unosa i nakupljanja u okolišu;
Okoline primarne akumulacije onečišćivača (voda, zrak, tlo);
Razmjer distribucije (lokalni, regionalni, globalni);
Priroda interakcije s drugim zagađivačima (aditivna, antagonistička, sinergistička);
Lanci transformacije; ciklus u prirodi, brzina širenja u različitim sredinama;
Broj ljudi izloženih određenom onečišćivaču; drugi prostorni i vremenski parametri onečišćenja.
Aditivno međudjelovanje polutanata je zbrajanje pojedinačnih utjecaja.
Antagonistički učinak- ovo je slučaj međusobnog utjecaja više utjecaja, kada oni djeluju u suprotnim smjerovima i slabe ukupni utjecaj.
Sinergijski učinci– to je međudjelovanje više onečišćujućih tvari u kojem ukupni utjecaj premašuje zbroj pojedinačnih utjecaja (emergentni učinak).
Izvori onečišćenja– to su objekti koji stvaraju zagađivače. Isti objekt može istovremeno stvarati više vrsta zagađivača. Na primjer, automobil emitira buku, vibracije i zagađuje atmosferu otrovnim plinovima. Izvori onečišćenja mogu biti tehnološki procesi, operacije, materijali, oprema, mehanizmi, strojevi i drugi objekti.
Razvoj sustava zaštite staništa nemoguć je bez poznavanja karakteristika izvora onečišćenja.
Posebno je potrebno poznavati tehnološke procese i opremu koji su izvor onečišćenja, mogućnosti smanjenja štetnih emisija tijekom procesa proizvodnje i zamjene neželjenih emisija ekološki prihvatljivima; količina onečišćujuće tvari i njezina fizikalna i kemijska svojstva u trenutku emisije.
Predmeti onečišćenja– to su objekti staništa, komponente biosfere, prirodni sustavi koji su podložni onečišćenju. Objekte onečišćenja možemo podijeliti na primarne i sekundarne (naknadne).
Objekti onečišćenja podijeljeni su u 4 skupine (slika 2.1):
zračne biljke
vodene životinje
tlo
Riža. 2.1. Klasifikacija objekata onečišćenja
Trenutno su pojmovi kao što su ekologija i onečišćenje okoliša već čvrsto utemeljeni u našoj svijesti i možemo sa sigurnošću reći da je negativan utjecaj na okoliš najvećim dijelom posljedica antropogene (ljudske) aktivnosti.
Glavni izvori onečišćenja okoliša koncentrirani su uglavnom u gradovima, gdje je na relativno malom području koncentriran značajan broj industrijskih postrojenja. U isto vrijeme, priroda utjecaja proizvodnje je složena, tj. odnosi se na sve prirodne komponente: vodna tijela, zračni bazen, pokrov tla, floru i faunu i, naravno, tiče se glavnog krivca nepovoljne situacije - čovjeka.
Dakle, glavni izvori onečišćenja okoliša uključuju:
Energetski objekti;
Industrijska poduzeća: kemijska, petrokemijska, metalurška;
Prijevoz.
Energetika je vodeći sektor gospodarstva koji određuje ne samo stupanj razvoja industrijske proizvodnje, već i životni standard ljudi u pojedinim regijama i naseljima. Loša vijest je da se kod nas energetika uglavnom temelji na korištenju “prljavih” energenata poput ugljena i nafte, a situacija se neće promijeniti u skoroj budućnosti. Zbog toga je energetika jedan od “vodećih” po doprinosu onečišćenju okoliša. Izgaranje krutog goriva s visokim sadržajem pepela uzrokuje emisije značajnih količina suspendiranih krutih tvari, sumporovog dioksida i dušika. Štoviše, ako postojeće tehnologije omogućuju učinkovito pročišćavanje emisija iz krutih tvari, hvatanje plinovitih tvari prilično je teško i skupo. Međutim, utjecaj energije nije ograničen samo na atmosferski zrak; brojna odlagališta pepela ozbiljan su zagađivač vodnih tijela i zemljišnih resursa.
Jedna od najprljavijih industrija u našoj zemlji je metalurška industrija, čiji je udio u ukupnim emisijama u Rusiji oko 40%. Poduzeća obojene i crne metalurgije, kao glavni izvori onečišćenja zraka, jedan su od glavnih opskrbljivača atmosfere prašinom, sumpornim dioksidom, ugljičnim monoksidom, dušikovim oksidima, fenolom, sumporovodikom i obojena metalurgija, između ostalog stvari, razni metali, uključujući bakar, nikal, olovo. Industrija crne metalurgije jedan je od najvećih potrošača vode; oko 40% ispuštenih otpadnih voda je visoko onečišćeno.
Poduzeća obojene metalurgije, između ostalog, snažan su izvor onečišćenja tla, pa se u naseljenim područjima gdje se nalaze pogoni obojene metalurgije nalaze povećane koncentracije teških metala u pokrovu tla.
Poduzeća za proizvodnju i preradu nafte također imaju značajan negativan utjecaj na sve komponente okoliša. Postrojenja naftne industrije ispuštaju čitav niz zagađivača, uključujući sumporne i dušikove okside, ugljikov monoksid, sumporovodik, ugljikovodike, merkaptane i neizgorene krute čestice koje sadrže benzo(a)piren. Ozbiljne štete uzrokuju hitna izlijevanja nafte na platformama za bušenje, kao i magistralnim naftovodima.
Urbanizirana područja neraskidivo su povezana s konceptom cestovnog prometa. Glavne vrste njegovog utjecaja uključuju emisije onečišćujućih tvari iz ispušnih plinova, kao i korištenje velikih površina za izgradnju garaža, benzinskih postaja i pomoćnih objekata.
Općenito, glavni izvori onečišćenja okoliša uključuju većinu industrijskih objekata, kao i prometni kompleks, bez kojih je suvremeni život nemoguć. No, u našoj je moći poduzeti mjere kako bi njihov utjecaj na okoliš, a u konačnici i naše zdravlje, bio minimalan.
Globalni zagađivači okoliša
Globalni zagađivači su one koje zagađuju gotovo sve objekte okoliša: zrak, vodu, tlo, hranu. Također se nazivaju i "supertoksikanti".
Pesticidi- sredstva za zaštitu bilja (od lat. pestis - infekcija, cide - ubijam). Imaju sposobnost progresivnog nakupljanja u hranidbenim lancima. Djeluju toksično, mutageno i kancerogeno. Značajan porast kancerogenih tumora utvrđen je kod žena u središnjoj Aziji koje su ručno brale pamuk, čije su plantaže obilato tretirane pesticidima.
Dioksini. Prijetnja koju oni predstavljaju ljudskoj egzistenciji naziva se "katastrofa koja se sporo kreće". Opasnost od kontaminacije biosfere dioksinima jednaka je radioaktivnoj kontaminaciji, kako po opsegu tako i po razornom djelovanju. Opasnost dioksina je zbog njihovih sljedećih svojstava: 1) najveća toksičnost čak iu niskim koncentracijama (to su supertoksikanti, koji su stanični otrovi koji utječu na sva živa bića; 2) sveprisutna priroda njihove distribucije u objektima okoliša (tlo, zrak , voda, prehrambeni proizvodi); 3) izuzetno visoka otpornost na razgradnju, sposobnost opstanka u okolišu desetljećima, migriranja u prehrambene lance i, u konačnici, ulaska u ljudsko tijelo, uzrokujući niz toksičnih učinaka. U okolišu kruži više od 400 tisuća tona dioksina. U biosferi ih biljke brzo apsorbiraju, apsorbiraju u tlo i razne materijale, gdje ostaju praktički nepromijenjeni. Poluživot dioksina u prirodi prelazi 10 godina. Izvori dioksina: proizvodnja kloriranih fenola, sinteza herbicida, ispušni plinovi automobila na benzin s dodacima olova, izgaranje automobilskih ulja, industrija celuloze i papira, požar i kvarovi električne opreme u kojoj se koristi PVC; spaljivanje kanalizacijskog mulja, PVC proizvoda, spaljivanje smeća, kloriranje pitke vode. Izvori ozbiljnog onečišćenja : industrijske nesreće, kršenje pravila zbrinjavanja industrijskog otpada, intenzivna uporaba kemikalija u vojne svrhe. Dioksini se nazivaju “hormoni razgradnje” ili “hormoni preranog starenja”. No, za njih ne postoji “prag djelovanja”, odnosno čak i jedna molekula može pokrenuti nenormalnu staničnu aktivnost i izazvati lanac reakcija koje remete funkcije organizma. Dioksin je totalni otrov, jer čak iu relativno malim dozama djeluje na gotovo sve oblike žive tvari - od bakterija do toplokrvnih životinja. Sažetak podataka o utjecaju dioksina na ljudsko zdravlje: maligne neoplazme; toksični učinak na reproduktivni sustav muškaraca i žena; učinak na fetus; kožne bolesti; metabolički i hormonski poremećaji; oštećenje središnjeg i perifernog živčanog sustava; oštećenje jetre; poremećaji imunološkog sustava i dišnog sustava. Načini prevencije zdravstvenih poremećaja povezanih s izloženošću dioksinu: popis i monitoring industrijskih zona; stvarna zabrana proizvodnih ciklusa povezanih s ispuštanjem ili uporabom dioksina; temeljita kemijska i analitička kontrola potencijalno opasnih industrija; pravilno odlaganje otpada.
Nitrati i nitriti. Onečišćenje okoliša ovim spojevima povezano je s njihovom širokom upotrebom kao gnojiva u poljoprivredi (salitra). Izravno za biljke, višak nitrata ne predstavlja značajnu opasnost, ali kada uđu u tijelo toplokrvnih životinja s hranom, pretvaraju se u mnogo toksičnije nitrite, koji komuniciraju s aminima i amidima (produkti reakcije amonijaka s radikalima ili metali). Kao rezultat, moguća je tvorba nitrozo spojeva - nitrozamina i nitrozamida. Nakupljanje nitrata u ljudskom tijelu tijekom dugotrajne konzumacije takve biljne hrane uzrokuje teške metaboličke poremećaje, alergije i živčane poremećaje. U krvi nitrati pretvaraju dvovalentno željezo u hemoglobinu u trovalentno željezo, što remeti prijenos kisika iz pluća u tkiva. Što se tiče nitrozo spojeva, oni u nekim slučajevima mogu uzrokovati maligne neoplazme, rak želuca i leukemiju. Opasan je već unos nitrata u organizam u dozi većoj od 5 mg na 1 kg tjelesne težine. Dnevna doza nitrata koji ulaze u tijelo s hranom ne smije biti veća od 320 mg, a nitriti - 9 mg.
voditi je trenutno najčešći od otrovnih teških metala, jer je dio benzina. Ostali izvori olova u OS su olovni benzin, lemovi kod konzerviranja hrane, olovni akumulatori, boje (olovno bijelo).
Vodeći sindrom intoksikacije je oštećenje krvi (anemija). Promjene u živčanom sustavu (neurosaturnizam): astenični sindrom, polineuropatija i encefalopatija različite težine. Gastrointestinalni trakt: gastritis, olovne crijevne kolike, disfunkcija jetre, sve do toksičnog hepatitisa. Endokrini sustav: menstrualna disfunkcija i smanjena seksualna moć, povećana funkcija štitnjače. Primjeri. 1. Admiral Sir John Franklin i smrt njegove ekspedicije. Prehrambeni proizvodi u bijelim limenkama pakiranim u olovnu foliju sadržavali su visoke koncentracije olova koje je prešlo u sadržaj limenki, a zatim s hranom dospjelo u organizam. 2. Istraživanje provedeno u nacionalnom okrugu Koryak 1992. otkrilo je visoke razine olova u krvi djece. Razlog je značajan udio potrošnje konzerviranih proizvoda iz limenki koje sadrže olovo u lemu.
Merkur u okoliš dospijeva nepravilnim odlaganjem proizvoda sa živom (fluorescentne svjetiljke, mjerni instrumenti i dr.), kao i u sastavu nekih pesticida. Ovo je tekući metal koji isparava ne samo na sobnoj temperaturi, već čak i na nuli. Lako se prenosi na velike udaljenosti i ponovno se pretvara u tekuću tvar kad temperatura padne. U sobama se nakuplja u pukotinama, ispod poda, u šupljinama zidova, namještaja, apsorbira ga drvo, papir, tkanina, žbuka i zatim se, isparavajući, nakuplja u zraku. Živa ima sposobnost taloženja u raznim organima (jetra, bubrezi, slezena, mozak, srce). Akutno trovanje: metalni okus u ustima, glavobolja, groznica, povraćanje, proljev, hemoragijski sindrom, teški stomatitis, živina pneumonija. Kronično trovanje: početna faza - vegetativno-vaskularna distonija, sindrom sličan neurozi, poremećaj spavanja, gubitak pamćenja, tremor prstiju, hiperfunkcija štitnjače, menstrualne nepravilnosti, rana menopauza, patologija desni; izražen stadij - teški psihovegetativni sindrom (jaka astenija, stalna glavobolja, trajni poremećaji spavanja, razdražljivost, agresija i depresija, sumnja u sebe), drhtanje ruku velikih razmjera, bolovi u srcu, fluktuacije krvnog tlaka, utrnulost ekstremiteta, vitalni strah, teška encefalopatija, crijevna diskinezija, gastritis, iritacija bubrega, smanjeni hemoglobin u krvi. Primjeri: 1. Akutno trovanje stotina radnika tijekom pozlaćivanja zlatnim listićima kupola Izakove katedrale u St. Petersburgu; 2. Kronično trovanje zaposlenika banke, nastale u zgradi bivšeg Admiraliteta, u kojoj je popravljana navigacijska oprema.
Kadmij. Teški metal kadmij općenito je jedan od najopasnijih otrovnih tvari u okolišu (puno je otrovniji od olova). Sadrži ga loživo ulje i dizelsko gorivo (i oslobađa se izgaranjem!), koristi se kao dodatak legurama, pri galvanizaciji (kadmijevanje baznih metala), za dobivanje kadmijevih pigmenata potrebnih u proizvodnji lakova , emajli i keramika, kao stabilizatori za plastiku (na primjer, polivinil klorid), u električnim baterijama itd. Zbog svega toga, kao i kod spaljivanja plastičnog otpada koji sadrži kadmij, kadmij ulazi u zrak, vodu i tlo. Najviše kadmija dobivamo iz biljne hrane. Činjenica je da kadmij iznimno lako prelazi iz tla u biljke: one apsorbiraju do 70% kadmija iz tla i samo 30% iz zraka. U tom pogledu posebno su opasne gljivice koje često mogu akumulirati kadmij u iznimno visokim koncentracijama. Kadmij je opasan u bilo kojem obliku - prihvaćeno oralna doza od 30-40 mg već može biti fatalna . Stoga je čak i pijenje limunade iz posuda čiji materijal sadrži kadmij prepuno opasnosti. S obzirom na to da se jednom apsorbirana količina kadmija vrlo sporo izlučuje iz ljudskog tijela (0,1% dnevno), lako se može pojaviti kronično trovanje. Njegovi najraniji simptomi su oštećenje bubrega (bjelančevine u mokraći), srčanog mišića, živčanog sustava, disfunkcija spolnih organa i pluća. Kasnije se javlja akutna bol u kostima u leđima i nogama. Osim toga, sumnja se da kadmij ima kancerogeni učinak.
Radionuklidi - To su oni izotopi elemenata koji emitiraju radioaktivno zračenje koje može izbaciti elektrone iz atoma i pričvrstiti ih na druge atome kako bi formirali parove pozitivnih i negativnih iona. Ova vrsta zračenja naziva se ionizirajuće zračenje. Radionuklidi ulaze u okoliš putem industrijskog otpada ili radioaktivnih emisija iz nuklearne elektrane. Radioaktivni otpad su neiskoristivi tekući i kruti materijali i predmeti koji sadrže radionuklide, odnosno nusproizvode koji su biološki i/ili tehnički štetni, a sadrže radionuklide nastale tehničkim aktivnostima. Velik doprinos radijacijskom onečišćenju okoliša dali su pokusi atomskog oružja i nesreće u nuklearnim postrojenjima, što je dovelo do padalina koje sadrže radionuklide. DO nestohastički somatski učinci uključuju lezije čija se vjerojatnost i ozbiljnost povećavaju s povećanjem doze zračenja; postoji prag doze pri kojem se pojavljuju. Na primjer: lokalna nemaligna oštećenja kože (radijacijska opeklina), katarakta oka (zamućenje leće), oštećenje zametnih stanica (kratkotrajna ili trajna sterilizacija) itd. Stohastički učinci smatraju se onima za koje samo vjerojatnost pojave, a ne težina, ovisi o dozi i ne postoji prag. Glavni stohastički učinci su kancerogeni i genetski. Budući da su ti učinci probabilističke prirode i imaju dugo latentno (skriveno) razdoblje, mjereno desecima godina nakon ozračivanja, teško ih je detektirati. Poznato je da je najteža posljedica zračenja kod ljudi rak, koji se manifestira mnogo godina nakon zračenja (10-20 godina).
Atmosferski zrak
Atmosferski zrak - To je prirodna mješavina plinova u površinskom sloju atmosfere izvan stambenih, industrijskih i drugih prostorija, koja se razvila tijekom evolucije Zemlje. Udišući od 5 do 100 litara zraka svake minute, čovjek potroši do 12-15 kg, a to značajno premašuje prosječne dnevne potrebe za hranom i vodom. Aerogeni put ulaska toksičnih tvari u ljudsko tijelo je najopasniji, jer kemijske elemente u ovom slučaju tijelo intenzivnije apsorbira. Antropogene emisije u atmosferu. Atmosferski zrak onečišćen je unošenjem ili stvaranjem onečišćujućih tvari u koncentracijama koje prelaze standarde kakvoće ili prirodne razine sadržaja. Trenutno ukupne emisije u atmosferu iznose 360 tona otrovnih tvari po 1 kubnom metru. km. Samo 15% ruskih građana živi u područjima s prihvatljivim razinama onečišćenja zraka. Prašina je stalna komponenta onečišćenja atmosferskog zraka. Nečistoće organskih i anorganskih spojeva sadržane u česticama prašine određuju njegov toksični učinak. Atmosferska prašina remeti globalne cikluse vode, CO2 i O2. Prašina stalno iritira dišne organe i sluznicu, uzrokujući akutne i kronične bolesti. Najznačajniji utjecaj na sastav atmosfere imaju poduzeća crne i obojene metalurgije, kemijska i petrokemijska industrija, građevinarstvo, energetika, industrija celuloze i papira, motorna vozila i kotlovnice. Kao rezultat izgaranja goriva u atmosferu se oslobađa više od 20 milijardi tona ugljičnog dioksida i više od 700 milijuna tona ostalih parnih i plinovitih spojeva i čestica.
Svjetski vozni park godišnje potroši više od 500 milijuna tona goriva i ispusti u atmosferu oko 200 milijuna tona štetnih tvari koje imaju kancerogeno, mutageno, embriotoksično djelovanje. Među njima su dušikovi oksidi, ugljikovi oksidi, olovo i kancerogene tvari (benzo\a\piren, akrolein i dr.). U prirodi objekti koji zagađuju okoliš su farme stoke i peradi, poduzeća koja servisiraju opremu. Amonijak, sumporovodik i drugi plinovi neugodnog mirisa ispuštaju se u atmosferski zrak. Mineralna gnojiva i pesticidi koji se neracionalno koriste u biljnoj proizvodnji također zagađuju okoliš.
Globalne posljedice onečišćenja zraka su:
Efekt staklenika - posljedica nakupljanja ugljičnog dioksida u atmosferi. Još prije sedam godina nazvali su gornju granicu do koje će temperatura porasti do kraja prošlog stoljeća - samo 2-3 stupnja. No povećanje se dogodilo za 5,8 stupnjeva! A ako usporedimo stope zagrijavanja zabilježene u prvoj polovici dvadesetog stoljeća s onima zabilježenima na njegovom kraju, postaje očito da su one katastrofalno porasle. Posljedice takvog zagrijavanja, rekli su članovi UN-ove komisije, mogle bi uništiti čovječanstvo.
Kisela kiša. Više od 50% S02 u Zemljinoj atmosferi je antropogenog porijekla. Kada se bilo koje fosilno gorivo sagorijeva, oslobađaju se sumporni dioksid i dušikov dioksid. Dobivanje energije, nažalost, prati zakiseljavanje okoliša. Milijuni tona sumpornih i dušikovih dioksida ispuštenih u atmosferu pretvaraju kišu u slabu kiselu otopinu. Posljedice: riba nestaje iz akumulacija, šume umiru, produktivnost tla se smanjuje, prinosi usjeva padaju, arhitektonski spomenici se uništavaju (trajni mramor, mješavina kalcijevih oksida, pretvara se u gips CaSO4).
Smog(mješavina dima i magle). Magla sama po sebi nije opasna. Postaje štetno za tijelo u slučaju prekomjerne kontaminacije otrovnim tvarima. Glavna opasnost je sumporni dioksid u koncentraciji od 5-10 g/m3. i viši. London je postao poznat po gustoj magli, koja je dodala okus detektivskim pričama, ali skratila život mnogim građanima.
Ozonski ekran Zemlje. Ozon - troatomne molekule kisika - raspršen je iznad Zemlje na visini od 15 do 50 km. Stratosferski ozonski omotač štiti ljude i divlje životinje od oštrog ultraljubičastog i mekog rendgenskog zračenja u ultraljubičastom dijelu sunčevog spektra. Svaki izgubljeni postotak ozona na globalnoj razini uzrokuje do 150 tisuća dodatnih slučajeva sljepoće od katarakte, te povećava broj karcinoma kože za 2,6%. UV zračenje potiskuje imunološki sustav tijela.
Prirodni načini pročišćavanja atmosferskog zraka: ispiranje aerosola iz atmosfere oborinama; taloženje iona pod utjecajem Zemljinog električnog polja i gravitacije; taloženje onečišćujućih tvari na drveću pri susretu s potocima koji ih nose; razrjeđivanje onečišćujućih tvari zbog turbulentnog kretanja zračnih struja. Tu sposobnost prirode čovjek je dugo vremena nepromišljeno i predatorski iskorištavao. Međutim, proces onečišćenja naglo napreduje, a prirodni sustavi samopročišćavanja više ne mogu izdržati takav pritisak. Emisije štetne za ljude i prirodu mogu putovati u zračnim strujama na ogromne udaljenosti. Na primjer, utvrđeno je da se štetne emisije iz industrijskih poduzeća u Njemačkoj i Velikoj Britaniji prenose na udaljenosti veće od 1000 km i padaju na područje skandinavskih zemalja, a iz sjeveroistočnih država SAD-a u Kanadu.
Atmosferski zrak i zdravlje. Znanstvenici vjeruju da su svake godine tisuće smrtnih slučajeva u gradovima diljem svijeta povezane sa zagađenjem zraka. Zagađenje atmosfere odgovorno je za do 30% čestih bolesti stanovništva industrijskih središta.
Zagađeni zrak prvenstveno zahvaća gornje dišne putove i pluća: katar gornjih dišnih putova, akutni i kronični bronhitis, bronhitis s astmatskom komponentom. U svim zemljama respiratorne bolesti čine više slučajeva nego sve druge bolesti zajedno. Katar gornjih dišnih puteva i dalje je najčešća bolest. Prašina, osobito njezina respirabilna frakcija (manja od 10 mikrona), koja prodire u alveole, uzrokuje kronične bolesti dišnog sustava i razvoj rane pneumoskleroze (zamjena plućnog vezivnog tkiva). Dobiveni su podaci o utjecaju onečišćenja zraka na smrtnost od koronarne bolesti srca. Otkrivena je veza između onečišćenja zraka i porasta bolesti genetske prirode, dok razina urođenih malformacija u industrijskim gradovima ne ovisi samo o intenzitetu onečišćenja, već io prirodi atmosferskih emisija. U kontaminiranim područjima češće su nepovoljne trudnoće i porodi. Zagađenje zraka utječe i na pojavu bolesti poput raka pluća. Utvrđena je veza između čestica u zraku i učestalosti raka želuca i prostate.