Основные источники загрязнения атмосферы, почв, природных вод. Загрязнение почвы воды воздуха


Виды и причины загрязнения. |

Загрязнение воздуха является наиболее заметным и опасной формой загрязнения. Это происходит из-за многих причин. Чрезмерное сжигание топлива, которое является необходимостью нашей повседневной жизни для приготовления пищи, вождение и других видов промышленной деятельности; выпускает огромное количество химических веществ в воздухе каждый день; это загрязняют воздух.

 

 

Дым из труб, заводов, транспортных средств или сжигание древесины в основном происходит из-за сжигания угля; это высвобождает диоксид серы в воздух, что делает его токсичным. Последствия загрязнения воздуха очевидны. Выпуск диоксида серы и вредных газов в воздухе вызывает глобальное потепление и кислотные дожди; которые в свою очередь к повышению температуры, неустойчивые дожди и засухи по всему миру; что делает его жестким для животных, чтобы выжить. Мы дышим в каждом загрязненной частицы из воздуха; Результат увеличение астмы и рака в легких.

 

Загрязнение воды подвергает потери всех выживших видов на земле. Почти 60% видов живут в водоемах. Это происходит из-за нескольких факторов; промышленные отходы сбрасываются в реки и другие водоемы вызвают дисбаланс в воде, ведущей к его серьезному загрязнению и гибели водных видов. Если вы подозреваете, что около источников воды были загрязнены корпорации, то это может быть хорошей идеей, чтобы нанять эксперта, чтобы увидеть ваши варианты.

Pollution_8.5.2012_Impacts_HI_106417

Кроме распыления инсектицидов, пестицидов, как ДДТ на растения загрязняет систему грунтовых вод и разливы нефти в океанах нанесли непоправимый ущерб водоемов. Этерификация еще один большой источник; это происходит из-за повседневной деятельности, как стирка белья, посуды возле озер, прудов или рек; это заставляет моющие средства, попадая в воду, которая блокирует солнечный свет от проникновения, тем самым уменьшая кислород и делает его пригодным для жилья.

Загрязнение воды не только вредит водным существам, но также загрязняет всю пищевая цепь для людей. Через воду возможны заболевания, такие как холера, диарея также увеличилась во всех местах.

 

Загрязнение почв происходит из-за включения нежелательных химических веществ в почве из-за деятельности человека. Использование инсектицидов и пестицидов поглощает соединения азота из почвы, что делает его непригодным для растений, чтобы получить питание. Выпуск промышленных отходов, добычи и вырубки лесов также использует почву. С растения не могут расти должным образом, они не могут держать почву, и это приводит к эрозии почвы.

china-3-2011.10.5-800

 

 

Шумовое загрязнение возникает, когда шум, который является неприятный звук влияет на наши уши и приводит к психологическим проблемам, как стресс, гипертония, слуха и т.д. Это обусловлено машинами в промышленности, громкой музыки и т.д.

qantas_b747heathrowadrianpingstone_438x0_scale

 

Радиоактивное загрязнение очень опасно, когда это происходит. Это может произойти из-за ядерных неисправных растений, неправильной утилизации ядерных отходов, аварий и т.д. Это вызывает рак, бесплодие, слепота, дефекты на момент рождения; может стерилизовать почву и влияет на воздух и воду.

disposal-of-radioactive-waste

 

Тепловое загрязнение / тепло из-за избыточного тепла в окружающую среду, создавая нежелательные изменения в течение длительных периодов времени; из-за огромного количества промышленных предприятий, обезлесения и загрязнения воздуха. Это увеличивает температуру Земли, вызывая резкие климатические изменения и вымирание живой природы.

refinery

 

Световое загрязнение происходит из-за выдающегося избыточного освещения области. Это в значительной степени видна в крупных городах, на рекламных щитах и билбордах, в спорте или развлекательных мероприятий на ночь. В жилых районах жизнь жителей в большой степени зависит от этого. Это также влияет на астрономические наблюдения и деятельности, делая звезды почти невидимым.

200212e

eco-today.ru

Загрязнение почвы, воды и воздуха

Атмосферный воздух - один из важнейших факторов среды обитания человека, характеризующих санитарно-эпидемиологическое благополучие населения. Состояние загрязнения атмосферы на территории субъектов Российской Федерации представлено Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), центрами гигиены и эпидемиологии Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и другими организациями.

По данным федерального информационного фонда службы по гидрометеорологии и мониторингу, основными веществами (по количеству исследований), контролируемыми на территории Российской Федерации в 2002—2005 гг., являлись азота диоксид, углерода оксид, взвешенные вещества, серы диоксид, формальдегид, фенол, азота оксид, аммиак, сероводород, свинец, 3,4-бенз(а)пирен. Основными веществами, контролируемыми на территории Российской Федерации учреждениями Роспотребнадзора в 2004—2005 гг., являлись окиси азота, углерода оксид, пыль, серы диоксид, углеводороды, формальдегид, фенол, свинец, аммиак, марганец.

Доля проб атмосферного воздуха городских поселений с превышением гигиенических нормативов выше среднего показателя по Российской Федерации в 2005 г. отмечалась в Сибирском, Южном, Дальневосточном федеральных округах. Вместе с тем, в 37 субъектах Российской Федерации отмечено снижение загрязнения атмосферного воздуха, в т. ч. в Смоленской, Архангельской, Челябинской, Кемеровской, Тамбовской областях, Красноярском крае, Республиках Мордовия и Марий Эл.

Отраслями промышленности, загрязняющими атмосферный воздух жилых территорий в 5 и более раз выше нормы, явились в Уральском федеральном округе: автомобильный транспорт, жилищно-коммунальное хозяйство, электроэнергетика, строительство, черная металлургия, машиностроение и металлообработка, цветная металлургия, производство строительных материалов, нефтедобывающая и деревообрабатывающая промышленности.

Кроме загрязнения атмосферы в неблагополучном состоянии находятся и водоемы. Состояние водных объектов в местах водопользования населения, используемых в качестве питьевого водоснабжения (I категория) и для рекреации (II категория), продолжает оставаться в санитарно-эпидемиологическом отношении неудовлетворительным. В среднем, около 30% проб воды из водоемов используемых для питьевого водоснабжения по микробиологическим показателям опасны для здоровья. В среднем по стране состояние 43% открытых водоемов (откуда поступает 67% питьевой воды), и 18% -подземных - не отвечает санитарным нормам. 19% воды из-под крана не отвечает санитарным нормативам.

В качестве одного из важнейших механизмов улучшения водно-экологической обстановки, гидрологического режима и санитарно-гигиенического состояния водных объектов в последние годы рассматривается выделение водоохранных зон (ВЗ) и прибрежных защитных полос (ПЗП) с установлением в их границах специального режима хозяйствования. Однако единых действующих методических указаний по их выделению, утвержденных государственными органами, на сегодняшний день не существует. Опыт проектирования показал, что наиболее актуальными являются следующие природоохранные мероприятия:

- расчистка русел и ликвидация несанкционированных свалок;

- противоэрозионные мероприятия, включая берегоукрепление;

- рекультивация нарушенных земель;

- ликвидация или вынос за пределы ВЗ и ПЗП хозяйственных объектов и объектов инфраструктуры, находящихся здесь с нарушением действующего законодательства (животноводческие комплексы, автозаправочные станции, автостоянки, гаражи и другие объекты), или обременение их владельцев соответствующими санкциями;

- вынос несанкционированного жилья и приведение границ землеотводов в пределах ПЗП в соответствие с проектной документацией;

- строительство водонепроницаемых выгребов для туалетов и бань в пределах ПЗП;

- реконструкция ливневой канализации в населённых пунктах;

- строительство коллекторов в зоне сплошной застройки;

- обустройство рекреационных зон и родников;

- изготовление и установка водоохранных знаков и др.

Занимая центральное место в биосфере и являясь начальным звеном всех трофических цепей, загрязненная почва может стать источником вторичного загрязнения атмосферного воздуха, водоемов, подземных вод, продуктов питания растительного происхождения и кормов животных и тем самым влиять на эколого-гигиеническую обстановку в целом.

Около 2% территории подвержены опасному загрязнению в результате ракетно-космической деятельности. Огромные территории (по-видимому, около 3% территории) загрязнены нефтью. Внутри селитебных территорий в среднем по стране 11% территории опасны для проживания, (В Томской области 93%; Мурманской области - 75%, в Хабаровском крае - 69% в Свердловской обл. - 54%, в Санкт-Петербурге - 50%, В Приморском крае - 49%, в Тульской области - 44%, в Москве - 31 %). В основном это связано с превышением содержания тяжелых металлов (свинца, кадмия, ртути). Неблагоприятными для жизни как были в конце советского периода, так и остаются примерно 14% территории страны (зоны экологического неблагополучия), на которых проживает не менее 60 млн. человек.

Добыча нефти и газа несет опасность для почвы. Естественная способность природы к разрушению нефтяных углеводородов недостаточна для переработки современных масштабов индустриального загрязнения почвы и воды нефтепродуктами. Разложение нефти и нефтепродуктов в естественных условиях происходит очень трудно и медленно, а продукты разложения (смолистые вещества, кислоты), в свою очередь, являются загрязнителями окружающей среды. Нефть и нефтепродукты подавляют дыхание почвы и воды, не давая развиться самоочистительной микробиологической активности. Например, сточные воды предприятий нефтехимии остаются токсичными даже после 6 месяцев отстаивания, а в зоне почвенного разлива нефтепродуктов трава не растет многие годы.

В Экологическом центре Министерства обороны Российской Федерации разработана и апробирована (на ряде военных объектов) методика оценки загрязнения почвы по состоянию беспозвоночных почвенных животных – биоиндикаторов.

Чтобы защитить почвы необходимо следить за утилизацией отходов предприятий и соблюдением экологических норм любого производства, особенно нефтедобывающего и машиностроительного. Кроме того, экономия ресурсов и использование альтернативных источников энергии позволят обеспечить безопасность почв.



biofile.ru

1) Загрязнение атмосферы

1.АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОСФЕРУ.

1. Что понимается под антропогенным воздействием на биосферу?

Основные виды вмешательства человека в эк.процессы.

Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В.И.Вернадский писал: "Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли". Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов

В процессе своей деятельности человек загрязняет окружающую среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.

По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа)

Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.

Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая там так называемый “парниковый эффект”, т.е. увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли

2) Загрязнение природных вод

Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м3. На производство 1 т бумаги требуется 100 м3, на изготовление 1 т синтетического волокна - от 2500 до 5000 м3. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%. Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м3 воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км3, в то время как на все другие нужды - около 50 км3.

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды

В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения - нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные ядохимикаты - пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями.

Загрязнение морей и океанов достигает таких масштабов, что в ряде случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу

3) Загрязнение почвы

Плодородный слой почвы формируется очень долго. В то же время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания растений. Основной фактор плодородия почв - перегной (гумус) содержится в черноземах в количестве менее 5% от массы пахотного слоя.

Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40-50%. Остальная часть (около 20%) восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ - N2, N2O - и улетучивается в атмосфере или вымывается из почвы.

Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

К числу антропогенных изменений почв относится эрозия (от латинского erosio - разъедать). Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводят к эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром.

studfiles.net

В чем опасность загрязнения почв?

Как происходит загрязнение окружающей среды?

Различные виды деятельности человека ведут к выбросу различных загрязняющих экологию веществ, ухудшая условия жизни на планете. Что такое загрязняющие вещества? Это такие соединения и компоненты, которые не возникают в природных условиях естественным путем, либо возникают в гораздо меньших количествах, чем в результате действий человека.

Окружающую среду можно разделить на четыре категории:

1)      Водные ресурсы (гидросфера).

2)      Воздушные ресурсы (атмосфера).

3)      Земельные ресурсы (геосфера).

4)      Животные и растения (биосфера).

Загрязнение атмосферы, воды и почвы происходит параллельно, а животные и растения неизбежно вовлекаются в эти процессы, потому что не могут избежать взаимодействия с окружающей средой.

Загрязнение

Источниками загрязнения окружающей среды являются:

  • выбросы химических соединений предприятиями добывающей и перерабатывающей промышленности (в основном это нефть и нефтепродукты, а также тяжелые металлы).
  • сброс в атмосферу или водоемы вредных промышленных отходов и сточных вод.
  • различные виды мусора, канализационные, бытовые и другие отходы, характерные для жизнедеятельности человека.
  • неоправданно интенсивное применение удобрений в сельском хозяйстве.
  • химические средства борьбы с сорными растениями, насекомыми-вредителями и другими видами сельскохозяйственных вредителей.
  • испарения и вредоносные выхлопы, источником которых является различная техника.
  • радиоактивные элементы, поступающие в окружающую среду посредством атомных электростанций и различных аварий.
  • биологические загрязняющие элементы из животноводческих комплексов и частных хозяйств.
  • химические отходы, появляющиеся в результате сжигания угля и других видов топлива на электростанциях и других предприятиях.

Загрязнение2

Взаимосвязь загрязнения воздуха, почвы, воды.

По сути, любое загрязнение окружающей среды сводится в конечном счете к загрязнению почвы. Загрязнение атмосферы и почвы взаимосвязаны между собой также тесно, как и загрязнение воды и почвы.

Попадая в атмосферу, загрязняющие элементы выпадают вместе с атмосферными осадками и проникают в грунт. Таким образом происходит перемещение вредных химических соединений из атмосферы в геосферу.

Загрязненные водоемы контактируют с почвой и вносят в нее содержащиеся в воде вредные элементы. Когда гибнут животные и растения, в клетках которых содержатся загрязняющие элементы, они тоже попадают в почву.

Именно поэтому при загрязнении окружающей среды почва страдает больше всего.

Таким образом, почва является накопительной средой для множества вредных отходов. По этой причине борьба с загрязнением почвы имеет важнейшее значение среди всех экологических мер.

Виды загрязнения почвы во многом совпадают с засорением других природных ресурсов. Стоит отметить, что биологическое загрязнение почв не так пагубно воздействует на грунт и человека, как химическое загрязнение. Биологические элементы загрязнения находятся в почве не очень длительное время, и часть из них постепенно обеззараживается.

В чем опасность загрязнения почв?

Прежде всего, загрязненная почва может утратить свои плодородные качества.

Загрязнение и истощение почвы приводит также к тому, что растения накапливают в себе вредные элементы, а затем эти элементы попадают в организм человека напрямую или посредством животных продуктов, снабжаемых загрязненными растениями.

Загрязнение3

Загрязнение грунта сопряжено также с ухудшением качества воды, потому что вредные химические и биологические компоненты могут попадать в питьевую воду и становиться источником заболеваний для человека и животных.

Почва и окружающая среда.

Помимо химических и биологических факторов, к загрязняющему воздействию можно также отнести любое из вредоносных искусственных воздействий на природу: тепловое воздействие, электромагнитные излучения, различные вибрации, звуки, энергетическое и световое влияние, излучения и прочее.

Следует учитывать, что всевозможные виды негативного воздействия могут влиять не только на саму почву, но и на обитающие в ней организмы. А это оказывает колоссальное влияние на состояние почвы, ее плодородные качества и способность преобразовывать органические и минеральные частицы.

Кроме антропогенных факторов воздействия на почву, существуют еще и природные катаклизмы, которые разрушают почвенную структуру, провоцируют возникновение оврагов и снижают занятые почвой участки. Такое воздействие может оказывать смерч, наводнение, пыльная буря, оползень или снежная лавина, землетрясение и извержение вулкана.

ecology-of.ru

Основные источники загрязнения атмосферы, почв, природных вод — МегаЛекции

Основными источниками загрязнения атмосферы являются предприятия топливно-энергетического комплекса, промышленные предприятия и автотранспорт.

Они вызывают загрязнение природной среды тяжелыми металлами.

Атмосферное загрязнение влияет на сопротивляемость организма инфекциям, в результате чего повышается заболеваемость, происходят физиологические изменения организма.

По сравнению с другими источниками химического загрязнения (пища, вода) атмосферный воздух представляет особую опасность, ведь на его пути нет химического заслона.

В загрязнении воздуха крупных городов вклад автотранспорта достигает 90%.

Почва – это верхний тонкий слой литосферы, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой.

Наиболее опасные загрязнители почв:

Из-за активного использования природных ресурсов, технического прогресса и ряда других факторов процесс загрязнения почвы становится неизбежным. На данном этапе развития человек может уменьшить свое отрицательное воздействие на окружающую среду. Люди загрязняют почву различными веществами. Это такие как:

  • Бытовые отходы.
  • Нефть и продукты ее переработки.
  • Пестициды.
  • Удобрения.
  • Радиоактивные вещества.
  • Выхлопные газы.
  • Химические элементы и их соединения.
  • Тяжелые металлы.

1. Ртуть.

2. Свинец.

3. Медь.

4. Цинк.

5. Радиоактивные элементы.

6. Жилые дома и бытовые предприятия.

Главными загрязнителями поверхностных вод являются:

1. Нефтепродукты.

2. Фенолы.

3. Легко окисляемые органические вещества.

4. Соединения меди и цинка.

5. Аммонийный и нитратный азот.

Источники загрязнения подземных вод:

1. Использование удобрений и пестицидов.

2. Септические отстойники и выгребные ямы.

3. Муниципальные канализационные системы.

4. Санитарные поля фильтрации.

5. Поверхностные разливы различных веществ.

6. Утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности.

7. Орошение.

8. Мусорные свалки.

9. Скважины.

10.Подземные трубопроводы.

11.Промышленные отходы.

12. Колодцы.

Главный источник загрязнения грунтовых вод – это мусорные свалки.

 

ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ

 

Планетарная роль почвы

Известный историк почвоведения А.А. Ярилов обратил внимание на то, что чем ближе к интересам человека «стоит та или иная область предметов или явлений внешнего мира, тем позже она становится достоянием научной мысли», а потому «во много более неблагоприятных условиях находилось изучение почвы», с которой «человека связывали во все моменты его существования самые тесные, неразрывные узы» (цит. по: Б.А. Никитин, 1981, с. 5).

Научное изучение звезд, столь далеко находящихся от нас, началось значительно раньше, чем систематическое познание почвенного слоя Земли. И хотя первые сведения о некоторых свойствах почв появились еще до новой эры, как самостоятельная наука почвоведение оформилось лишь на рубеже XIX и XX вв.

И не случайно многие достижения современной почвенной науки остаются известными лишь узкому кругу ученых, в связи с чем общее представление о почве остается упрощенным и нередко однобоким. Так, если спросить образованного человека, незнакомого с современным почведением, что такое почва и каково ее назначение, то ответ будет односторонним, примерно таким: почва — это верхний слой земли, обладающий плодородием и кормящий растения. Долгое время подобное определение почвы было весьма распространено и в науке, ибо в нем отражена самая важная функция почвы — способность снабжать живые организмы суши необходимыми элементами питания. Но шли годы. Усложнялось не только учение о почве, но и связи общества с природой. Все меньше оставалось свободной земли, пригодной для обычного земледелия, все шире покрывалась она густой сетью дорог, городами и поселками. И вот настало наше время, когда возник вопрос: а можем ли мы и дальше распахивать и застраивать планету без ущерба для ее благополучия? Мнения разделились.

Одни высказывались: можем, полагая, что дело лишь за капиталовложениями, и если они будут, то допустимо практически полное освоение всех районов суши с приемлемыми климатическими условиями. Другие ученые пришли к выводу об опасности для земли сплошной распашки и повсеместной эксплуатации ее верхнего слоя. Выяснилось, что почва не только является объектом сельскохозяйственного использования, но и играет первейшую роль в поддержании различных круговоротов вещества и энергии на планете. Выяснилось, что экологические функции почвенной оболочки столь же важны и многообразны, как и других сфер Земли, и что нарушение их чревато тяжелыми последствиями для биосферы.

По-настоящему стало ясно и то, что почва играет огромную роль в жизни общества. Вся история развития земной цивилизации свидетельствует о том, что само возникновение человеческой культуры было во многом связано с возникновением и развитием культуры земледелия, позволившей перейти от простого собирательства и потребления даров природы к сознательной обработке почвы. Ранние цивилизации возникали и набирали силу прежде всего там, где были не только благоприятные климатические условия, но и плодородная земля и имелся опыт обращения с ней.

Все большее признание стало получать значение почвы как весьма информативного объекта научного познания, поскольку в этой тоненькой пленке Земли сходятся и перекрещиваются разнообразные природные процессы и вряд ли найдется другое естественное тело, столь насыщенное разными типами взаимодействий компонентов природы. Почва — область пересечения царств растений, животных, минералов и др. В почвенной оболочке планеты сфокусированы общие природные закономерности, раскрытие которых имеет исключительное значение для теории естествознания и создания объективной научной картины мира.

Прежде чем перейти к раскрытию планетарной роли почвы, осветим ее функции в масштабах отдельных биогеоценозов.

Особую категорию образуют функции почв в биогеоценозах – наземных экосистемах [1]; Биогеоценотические (БГЦ) функции целесообразно объединить в группы в соответствии с основными свойствами почв. Физические, химические и физико-химические свойства почв определяют такие их функции, как: жизненное пространство; жилище и убежище; механическая опора; депо семян и других зачатков; источник элементов питания; стимулятор и ингибитор биохимических процессов, идущих в биогеоценозе; депо влаги, элементов питания и энергии; сорбент микроорганизмов и др. Важно подчеркнуть, что наиболее "популярная" функция почв как источника элементов питания – это одна из многих узловых биогеоценотических функций, но отнюдь не единственная. Поэтому ее чрезмерное усиление (например, с помощью минеральных удобрений) с неизбежностью приводит к существенным, часто неблагоприятным трансформациям других биогеоценотических функций. Это, к сожалению, очень долгое время не могли понять сторонники повышенных доз минеральных удобрений, внесение которых, как правило, сопровождается многими отрицательными последствиями.

В связи с разработкой учения об экологических функциях почв по-новому должно пониматься почвенное плодородие. В свете разрабатываемых представлений об экологической полифункциональности почвы, ее плодородие можно определить как одну из наиболее интегральных почвенных экологических функций, обеспечивающую формирование биомассы растений, имеющую относительный характер, отличающуюся сильной пространственно-временной изменчивостью и обусловленную взаимодействием различных свойств и функций почвы. По-видимому, целесообразно пользоваться двумя родственными понятиями: понятием биологической продуктивности почв – способностью обеспечивать рост, развитие и формирование биомассы различных организмов, связанных с почвой, и понятием плодородия почв, под которым подразумевается более конкретная функция – способность почвы обеспечивать создание биомассы растений.

Вышеприведенное понимание почвенного плодородия акцентирует внимание прежде всего на его многопричинной обусловленности, относительности и динамичности. Оно опирается на тесную зависимость способности почвы производить урожай от многочисленных ее свойств и экологических функций. Так, показательны примеры низких урожаев на удобренных почвах, зараженных паразитами растений, и резкого увеличения урожайности в случае их уничтожения.

Учение об экологических функциях почв и его дальнейшая разработка во многом определяет развитие биосферологии и теории взаимодействия общества и природы. Оно предполагает новые подходы в охране почв, как незаменимого компонента биосферы – прежде всего подготовку Красной Книги и Кадастра особоценных почв.

 

3.Почвообразующие породы - Почвообразующими, или материнскими, породами называются поверхностные горизонты горных пород, из которых возникают почвы. В состав почв входят минеральные и органические вещества. Минеральная часть почвы составляет 80 - 90% и более от общей массы почвы, и лишь в торфяниках содержание ее снижается до 1 - 10% - Качество почв, уровень их потенциального плодородия и агрономическая ценность во многом зависят от физических и химических особенностей материнской породы.

Элювий (элювиальные отложения) - продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования. В качестве почвообразующих чаще всего служат элювиальные образования коренных (дочетвертичных по возрасту) пород: известняков, мергелей, опок, глин, песчаников и др. Породы этой группы отличаются значительной уплотненностью, большим разнообразием минералогического и химического состава, нередко содержат простые соли и органические вещества.Делювий (делювиальные отложения) - отложения, возникающие в результате накопления смытых со склонов дождевыми и талыми водами рыхлых продуктов выветривания. По составу делювий разнообразен. Делювиальные породы отличаются некоторой сортированностью материала и хорошо выраженной слоистостью.Иногда трудно разграничить элювиальные и делювиальные отложения, тогда их объединяют в группу элювиально - делювиальных образований.Пролювий (пролювиальные отложения) формируется в горных странах, у подножия гор в результате деятельности временных водных и селевых потоков. Пролювий характеризуется плохой сортированностью, включением крупнообломочного материала.

Делювий и пролювий часто сочетаются, образуя делювиально - пролювиальные отложения.Аллювий (аллювиальные отложения) представляет собой осадки, отложенные при разливе рек (пойменный аллювий), и донные отложения рек (русловый аллювий).

Коллю́вий, коллювиальные отложения (лат. colluvio; скопление, беспорядочная груда) — обломочный материал, накопившийся на склонах гор или у их подножий путём перемещения с расположенных выше участков под влиянием силы тяжести (осыпи, обвалы, оползни) и движения оттаивающих, насыщенных водой продуктов выветривания в областях распространения многолетнемёрзлых горных пород[1].

Озерные отложения распространены на низменных равнинах, где часто образуются застойные бассейны паводковых вод. Они отличаются глинистостью и слоистостью.Ледниковые, или моренные, отложения - продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенные ледником. Для морен характерны: несортированность, неоднородный механический состав, наличие валунов, обогащенность песчаными фракциями, красно - бурая, реже желто - бурая окраска. При оглеении цвет морены приобретает серо - сизый оттенок.Флювиогляциальные, или водноледниковые, отложения связаны с деятельностью текучих вод ледника. Вытекая из - под ледника, они перемещают моренный материал и переоткладывают его за краем ледника. Эти отложения обычно хорошо сортированы, отличаются слоистостью, не содержат валунов, бескарбонатные, преимущественно песчаные и песчано - галечниковые.Покровные суглинки чаще всего встречаются в зоне ледниковых отложений и рассматриваются как отложения мелководных приледниковых разливов талых вод. Для них характерно покровное залегание на морене, откуда и произошло их название. На покровных суглинках развиты подзолистые, дерново - подзолистые почвы, испытывающие нередко переувлажнение, а также серые лесные почвы.Солифлюкционные отложения – образуются в результате сползания вниз по склону оттаявшего и перенасыщенного водой грунта по водоупорному промёрзшему или вечномёрзлому слою. В некоторых местах бывает трудно провести границу между делювиальными с солифлюкционными отложениями и их относят к делювиально-солифлюкционным отложениям.Лёссы и лёссовидные суглинки имеют различный генезис. Их общими чертами являются палевая или буровато - палевая окраска, карбонатность, пылевато - суглинистый механический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции (0,05 - 0,01 мм), мучнистость, пористость, рыхлое сложение, микроагрегативность, хорошая водопроницаемость.По химическим и водно - физическим свойствам эти породы более всего подходят для развития растений. При благоприятных климатических условиях на них формируются высокопродуктивные черноземные почвы, а также развивается ряд других почв - сероземы, каштановые, серые лесные.Эоловые отложения образуются под влиянием ветра. В засушливых и пустынных районах к ним относятся бугристые и барханные пески, а в зоне умеренного климата - дюны на берегах морей и в долинах рек.Морские отложения формируются в результате перемещения береговой линии морей. Как правило, они хорошо сортированы, отличаются слоистостью и всегда засолены.Свойства и состав материнских пород влияют на состав и продуктивность поселяющейся на ней растительности, на скорость разложения органических остатков, качество гумуса, на характер взаимодействия органических веществ с минералами, а также на другие процессы почвообразования.

4. Типы выветривания горных пород (физическое, химическое, биологическое)

Выветривание горных пород – это процесс их разрушения вблизи поверхности в течение длительного периода времени. Выветривание происходит в результате воздействия различных факторов и принято различать три его типа: физическое или механическое, химическое выветривание и биологическое.

Выветривание горных пород физическое

Физическое выветривание – это разрушение горных пород под действием разницы температур. Как оно происходит? Порода трескается, когда её частицы, поочередно охлаждаясь и нагреваясь, теряют прочные связи друг с другом.

В трещины попадает вода и лед и, со временем, они увеличиваются. Водой, а также ветром разрушенный материал уносится из трещины и порода разрушается. Если горная порода слоистая и один слой податливее другого, то, разумеется, в первую очередь разрушается именно он.

Выветривание горных пород химическое

Горные породы также разрушаются в результате их растворения и выщелачивания. Растворяет породу попадающая в её трещины вода, процесс это медленный, но непрерывный. Причем, чем шире и глубже трещина, тем большая поверхность породы подвергается растворению.

Химическому растворению больше всего подвержены карбонатные горные породы – известняки, доломиты, мрамор, гипс, каменная соль

Выветривание горных пород биологическое

Биологическим выветриванием называют разрушение горных пород растениями и мельчайшими живыми организмами – бактериями. Разрушает горные породы не только корневая система крупных растений, но и, например, растущие на поверхности скал лишайники.

 

Отмирая, частицы растений попадают в воду и делают её более агрессивной химически по отношению к поверхности горной породы. Порода начинает более интенсивно растворяться и разрушаться. Можно сказать, что биологическое выветривание способствует химическому и физическому.

Подверженные выветриванию всех типов верхние слои горных пород называются корой выветривания.

В.В. Докучаев отмечал, что почва- это поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности».

Самое главное в докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, — это то, что оно:

во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы.

во-вторых, согласно докучаевскому определению, почва — это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования.

третье — это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.

Почва - это верхний плодородный слой земли, который видоизменен и изменяется под действием факторов почвообразования. Факторы почвообразования: почвообразующая порода, климат, растительность, рельеф, хозяйственная деятятельность человека. Докучаев развил учение о происхождении почвы, определяющая взаимосвязь факторов почвообразования.

Факторы почвообразования - внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых образуется почва. Основатель генетического почвоведения В.В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования, выразив функциональную зависимость почвы от климата, горной породы, организмов, рельефа и времени формулой

П= f(К.Г.О.Р).Т.

Физика почв

megalektsii.ru

Загрязнение воздуха, воды и почвы

 

Техногенез (от греч. Іесһnе - искусство, ремесло, мастерство и gеnеsіs - происхождение, рождение) - длительный период становления средств производства, техники и технологий с целью создания и потребления человеком материальных благ. Техногенез - это порождение техники, последний по времени этап эволюции, обусловленный деятельностью человека и вносящий в биосферу вещества, силы и процессы, которые изменяют и нарушают ее равновесное функционирование и замкнутость биотического круговорота. Также техногенез определяется как происхождение и изменение ландшафтов под влиянием прямо или косвенно действующих техногенных факторов: горных разработок, промышленных, энергетических или сельскохозяйственных предприятий, гидротехнических сооружений, хозяйственного использования лесных массивов и т.п.

Распределение химических соединений между воздухом, водой и почвой происходит в соответствии с их физико-химическими свойствами. При этом факторы окружающей среды играют решающую роль.

Перенос химических соединений на границе раздела п о ч в а - в о д а играет важную роль в процессе загрязнения природных вод. Из почвы загрязнители поступают в воду в результате внесения химических средств защиты растений или их поступления с дождем. Загрязнение может происходить как водой, растекающейся по поверхности почвы, так и почвенными водами. При всех переходах химических продуктов через границу почва - вода основную роль играют процессы адсорбции.

Переход веществ в природных условиях из водной среды в атмосферу называют летучестью. Этот процесс осуществляется в результате диффузии. Обратный переход веществ называют сухим осаждением в воду.

Транспортные процессы между почвой и атмосфеой являются наиболее сложными. Переход вещества из почвы в атмосферу путем диффузии в природных условиях называют летучестью из почвы, а обратный процесс - сухим осаждением в почву.

Любое химическое вещество поглощается и усваивается живыми организмами. Равновесное состояние, или состояние насыщения в процессе усвоения, достигается в том случае, если его поступление и выделение из организма осуществляется с одинаковой скоростью. Установившаяся при этом в организме концентрация называется концентрацией насыщения. Если она выше наблюдающейся в окружающей среде или продуктах питания, происходит обогащение или аккумуляция (накопление) химических соединений в живом организме. Это нежелательный процесс, так как внешние загрязнители оказывают отрицательное воздействие на человека и другие живые организмы.

Процессы аккумуляции химических веществ водными и наземными живыми организмами характеризуются такими показателями, как:

v биоконцентрирование - обогащение организма химическим соединением в результате прямого восприятия из окружающей среды без учета загрязнения им продуктов питания;

v биоумножение - обогащение организма химическим соединением непосредственно в результате питания. В природной водной среде этот процесс идет одновременно с биоконцентрированием;

v биоаккумуляция - обогащение организма химическим веществом путем его поступления из окружающей среды и пищевой продукции.

По данным зарубежных исследователей, в зависимости от условий проживания 30...80% из общего количества чужеродных химических веществ поступает из окружающей среды в организм человека с пищей.

Важность проблемы загрязнения воздуха, воды и почвы обусловлена следующим:

v количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате антропогенной деятельности человека, неуклонно возрастает;

v чужеродные загрязнители распространяются в атмосфере, воде и почве весьма неравномерно, и в некоторых районах их концентрация уже достигла размеров, угрожающих здоровью человека;

v многие вещества, попадая через пищевые цепи и системы в продукты питания, могут оказывать вредное действие на человека и животных даже в очень малых концентрациях – на уровне тысячных и десятитысячных долей миллиграмма на I м2 почвы или на 1 м3 воздуха и воды.

Воздушная среда. Контролировать ее чистоту позволяет комплекс стандартов на уровень загрязнения воздуха.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха является сжигание различного топлива (угля, нефти, газа и т.п.).

При неполном сгорании топлива в атмосферу поступают твердые частицы - сажа, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота и др. Загрязнение атмосферного воздуха при сжигании топлива зависит от его вида, особенности горения, а также от очистки выбросов.

Соединения серы поступают в воздух в основном при сжигании богатых серой таких видов топлива, как уголь и мазут. На диоксид серы приходится 95% выбросов серосодержащих веществ в атмосферу. Диоксид серы постепенно окисляется кислородом воздуха до сернистого ангидрида. Образовавшийся сернистый ангидрид сразу же реагирует с водяным паром, образуя серную кислоту, которая присутствует в воздухе в виде легкого тумана, состоящего из мельчайших капель. Этот туман обладает высокой корродирующей способностью и разъедает многие материалы, в том числе такие, как мрамор и известь. При взаимодействии с парами воды диоксид серы образует сернистую кислоту, которая, реагируя с кислородом воздуха, переходит в серную, формирующую кислотные дожди.

При сжигании топлива выделяются оксиды кальция и железа. Они вступают в реакцию с серной кислотой с образованием частиц сульфатов кальция и железа.

Наибольшую опасность кислотные осадки представляют при их попадании в водоемы и почву, что приводит к уменьшению рН воды. От значения рН зависит растворимость алюминия и тяжелых металлов в воде и, следовательно, их накопление в клубне- и корнеплодах, а затем в организме человека. При изменении рН воды меняется структура почвы и ухудшается ее плодородие. Снижение рН питьевой воды способствует прямому поступлению в организм человека тяжелых металлов и мышьяка. Особенно пагубно воздействие подкисленной воды на популяции рыб, даже относительно небольшие отклонения от нейтрального рН вызывают замедление роста или гибель молоди.

Высокое содержание оксидов серы в воздухе непосредственно влияет и на увеличение заболеваемости людей и даже на рост смертности. В Республике Беларусь установлена среднесуточная предельно допустимая концентрация для диоксида серы 0,05 мг/м3.

Автомобильный транспорт в настоящее время является главным источником загрязнения атмосферного воздуха, на его долю приходится свыше 70% валовых выбросов. Установлено, что в выхлопных газах содержится более 200 различных химических веществ, в том числе тяжелые металлы.

Вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе в воздух попадает свыше 90% оксида углерода. При вдыхании оксида углерода снижается кислородная емкость крови, появляются сонливость, головокружение, одышка, затруднение дыхания, судороги, может наступить смерть в результате паралича дыхательного центра. Предельно допустимая среднесуточная концентрация оксида углерода в атмосферном воздухе составляет 3,0 мг/м3. В атмосферном воздухе также контролируется аналогичный показатель для диоксида азота и фтороводорода, который составляет 0,04 мг/м3 и 0,005 мг/м3 соответственно.

Особым типом загрязнения атмосферы является смог (от англ. smоkе - дым, fog - туман) - фотохимический туман, который образуется в воздухе при взаимодействии разных органических веществ, поступающих с выхлопными газами автотранспорта. В основе этого загрязнения, приводящего к образованию тумана, лежит реакция углеводородов с диоксидом азота и некоторыми другими веществами под действием солнечного излучения. Наиболее часто смог образуется в атмосфере сильно загрязненных городов.

Сельское хозяйство также является существенным источником загрязнения атмосферного воздуха. При обработке участка пестицидами возможен унос частиц. При наземном опрыскивании пестициды в воздухе рассеиваются на расстояние до 400 м, а при использовании самолетов атмосферный воздух может загрязняться на расстоянии от 5 до 20 км.

Одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия. Качественный и количественный состав выбросов зависит от вида производства, мощности организации, технологического процесса, культуры производства, наличия и состояния устройств для очистки вредных выбросов и пр. Вентиляционные выбросы организаций электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органических растворителей. Насчитывается свыше 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, и их количество увеличивается.

Высокие концентрации примесей и их миграция в атмосферном воздухе приводят к образованию еще более токсичных соединений, попадающих через пищевые цепи и сети в продукты животного и растительного происхождения, или создают такие явления, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя.

На протяжении трех последних десятилетий количество диоксида углерода в атмосфере постоянно увеличивается. Под влиянием теплового воздействия диоксида углерода в ближайшие 100 лет средняя температура окружающей среды может повыситься на 2,5 °С, так как СО2 в атмосфере задерживает инфракрасное излучение земной поверхности в области длин волн от 12 до 18 мкм, в которой находится максимум излучения Землей энергии во Вселенную.

Техногенные загрязнения атмосферы не ограничивают свое негативное влияние только приземной зоной. Определенная доля примесей поступает в озоновый слой и разрушает его. Разрушение озонового слоя опасно для биосферы, так как оно сопровождается значительным повышением доли ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 290 нм, достигающего земной поверхности. Это излучение губительно для растений, особенно для зерновых культур, и представляет собой источник канцерогенной опасности для человека.

С развитием микробиологической промышленности увеличилась возможность попадания в атмосферу спор микроскопических грибов и жизнеспособных дрожжевых клеток.

Водная среда. Одна из серьезнейших проблем современности - загрязнение Мирового океана, рек и грунтовых вод. Мировое суммарное потребление воды в течение прошлого столетия увеличилось примерно в 10 раз (62,5% воды потребляется сельским хозяйством, 26,9 - промышленностью, 10,6% - городским хозяйством). Продолжающееся существенное загрязнение Мирового океана, принимающего в себя все поверхностные воды Земли, происходит из-за сброса в него сточных вод, объем которых составляет более 700 млрд м3 в год.

Кроме загрязнения водоемов различными вредными веществами, поступающими в них со сточными водами, происходит гак называемое тепловое загрязнение водоемов, вызываемое сбросом в них теплой воды в результате работы тепловых электростанций, в частности атомных. Это приводит к «цветению» воды, уменьшению растворимости в ней газов, в том числе кислорода, изменению физических и химических свойств.

 

Таблица 1. Классификация качества поверхностных вод

 

Степень загрязнения вод Индекс загрязнения вод Класс качества вод
Чистые Меньше или равен 0,3 I
Относительно чистые Больше 0,3...1,0 II
Умеренно загрязненные Больше 1,0...2,5 III
Загрязненные Больше 2,5...4,0 IV
Грязные Больше 4,0...6,0 V
Очень грязные Больше 6,0... 10,0 VI
Чрезвычайно грязные Больше 10,0 VII

 

Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь проведена оценка качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям водных объектов республики, на основании которой разработана классификация качества поверхностных вод (табл. 1).

К классу I относятся водные объекты, которые используются для хозяйственно-питьевого назначения или для водоснабжения организаций пищевой промышленности. К классу II - водные объекты для коммунально-бытового водопользования (спорт, купание). В 2009 г. в Беларуси вода коммунальных водопроводов в 18,4% случаев не соответствовала по санитарно- химическим показателям предъявляемым требованиям.

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 1972 г. приняты международные нормы качества питьевой воды. Они являются рекомендуемыми, и вопрос их принятия решается каждой страной в отдельности. С корректировкой этих норм предельно допустимые концентрации (ПДК), например, хлоридов составляют 350 мг/л, сульфатов - 400, цинка - 1,0, нитритов - 3,3, аммония - 2 мг/л. Предельно допустимые концентрации для содержания нитратов в воде - 40 мгN/л, ПДК фосфора фосфатного – 0,066 мгР/л. Прямыми показателями загрязнения пресных вод являются нитриты, нитраты, аммоний, нефтепродукты, косвенными - повышенные содержания натрия, калия, хлора, сульфатов и других компонентов, в том числе повышенные общая жесткость и минерализация. Большое содержание железа и нередко марганца в напорных подземных водах, эксплуатируемых глубокими скважинами, является геохимической особенностью белорусского региона, особенно на территориях со значительной заболоченностью. В среднем 70% всех артезианских скважин содержат железо в концентрациях, превышающих ПДК (0,3 мг/л). На крупных водозаборах эта проблема решается путем создания систем обезжелезивания, в сельских же населенных пунктах вода, как правило, напрямую подается потребителям.

Водная среда является источником возбудителей различных заболеваний. Вследствие загрязнения воды сточными водами распространяются брюшной тиф и азиатская холера, которые поражают пищеварительный тракт человека. В прошлом брюшной тиф распространялся главным образом через загрязненную воду, а в настоящее время - через продукты питания, которые загрязняются в процессе их производства скрытыми бациллоносителями. Холера распространяется в основном через воду и пищевые продукты, приготовленные с использованием загрязненной воды.

Однако брюшной тиф и холера - не единственные бактериальные заболевания, передающиеся через загрязненную воду. Паратиф, дизентерия (в том числе и амебная), лямблиоз и другие заболевания, связанные с расстройством желудочно-кишечного тракта, также могут распространяться с водой. Около 5% населения земного шара заражены шистосомозом (бильгарциозом). Причиной этого заболевания является шистосома - червь-паразит, который обитает в венах инфицированных людей, вызывая заболевания печени и мочевых путей. Личинки червя проникают через кожу человека при поверхностном контакте с загрязненной водой. Это может происходить при купании, мытье или просто при вхождении в воду.

Загрязненная вода может стать и источником вирусных заболеваний - полиомиелита, гепатита, различных респираторных заболеваний. Источником гепатитов являются также устрицы или другие съедобные моллюски, места обитания которых загрязнены сточными водами.

Обеззараживание воды производится с помощью хлорирования. Одной из альтернатив процессу хлорирования воды является ее обеззараживание с помощью озона. Процесс озонирования, как и процесс хлорирования, осуществляется путем контакта воды с газом. Озон - сильный окислитель, разрушающий бактерии и вирусы. В отличие от хлорирования, при котором хлор может соединиться с углеводородами, содержимся в воде, при озонировании хлорированные углеводороды, являющиеся канцерогенными веществами, не образуются. Напротив, озон может разрушать присутствующие в воде углеводороды путем их окисления. Более того, озон эффективно обесцвечивает воду и не создает в ней постороннего привкуса и запаха. Однако озонирование не находит широкого применения из-за того, что в воде не остается свободного озона, который дезинфицировал бы воду в случае ее возможного повторного загрязнения болезнетворными микробами.

Для оценки уровня загрязнения воды органическими веществами применяют три показателя: биохимическое потребление кислорода, химическое потребление кислорода и общее содержание органического углерода.

Биохимическое потребление кислорода (БПК) – количество кислорода, которое необходимо для окисления бактериями и простейшими в 1 л загрязненной воды, выражается в миллиграммах на литр. Величина БПК – важный показатель загрязнения воды органическими веществами, поскольку он показывает, какое предельное количество кислорода может быть удалено из воды за счет биологического окисления отходов. Считается, что большинство органических веществ полностью окисляется за 20 суток, поэтому БПК за этот период приравнивается к полной биохимической потребности в кислороде. Величина БПК в диапазоне 3...3,9 мг О2/л идентифицирует загрязненные воды; 4...10 мг О2/л - грязные. В Беларуси для оценки загрязнения речных вод органическими веществами принята ПДК для величины БПК, которая составляет 3 мг О2/л.

Химическое потребление кислорода (ХПК) дает более полную количественную оценку содержания органических веществ в воде. Чем больше загрязненность воды органическими веществами, тем меньше содержание растворенного кислорода, что приводит к ухудшению условий развития живых организмов рек и водоемов.

Общее содержание органического углерода (ООУ) характеризует суммарную концентрацию органических веществ.

Попадающие в природные водоемы органические соединения, фосфаты и нитраты служат источником питания для фотосинтезирующих водорослей, числённость которых может достигать катастрофических размеров. Этот процесс называется эвтрофизацией. В ночное время, когда водоросли в эвтрофных водоемах поглощают кислород при дыхании, его уровень в воде может упасть ниже значения, необходимого для других водных организмов. Эвтрофированные озера могут восстанавливается, если поступление фосфатов и нитратов в них прекращается.

ІІомимо органических веществ воду загрязняют и неоргаиические соединения, в частности кадмий, мышьяк, свинец, железо, марганец, нитраты и ртуть.

Естественного появления кадмия в воде в заметных количествах практически неизвестно. Предполагается, что широкое использование на тепловых электростанциях нефти вместо каменного угля увеличивает содержание в воздухе кадмия, мышьяка и свинца. Из воздуха эти загрязнения вымываются дождями и попадают в природные воды. Помимо роста концентраций в воздухе и в воде имеются данные о том, что кадмий и свинец, содержащиеся в канализационных сбросах или фосфорных удобрениях, способны повысить содержание этих элементов в пищевых продуктах. Кадмий можно удалить путем умягчения воды, обычно применяемого при обработке питьевой воды. Для питьевой воды установлена ПДК кадмия, равная 0,01 мг/л.

Большая часть мышьяка (80%) попадает в воду из пестицидов и дефолиантов, применяемых в сельском хозяйстве. Поскольку мышьяк содержится также в дыме при сжигании угля, то поверхностные воды вблизи предприятий, использующих его в качестве топлива, или сельскохозяйственные поля могут загрязняться мышьяком.

Свинец попадает в природные воды в результате производственной деятельности человека. Он широко используется в химическом машиностроении, атомной промышленности, при производстве аккумуляторов, хрусталя, пластмасс и др. При этом ежегодно в природные воды попадает 500...600 тыс. т этого опасного элемента. Для питьевой воды предельно допустимая концентрация свинца не должна превышать 0,03 мг/л.

Железо и марганец могут загрязнять источники питьевой воды. В большинстве случаев высокие концентрации этих металлов - результат дренирования шахт и отвода из них воды.

Особую опасность представляют нитраты. Вода, содержащая более 10 мг/л нитратов, считается не пригодной для питья, так как она токсична, особенно для грудных детей. У некоторых детей в желудке не выделяется достаточного количества кислоты, чтобы предотвратить развитие бактерий, преобразующих нитраты в высокотоксичные нитриты.

В последнее время установлено, что нитраты в питьевой воде могут оказаться вредными также для подростков и взрослых людей, так как в желудке возможно образование нитрозосоединений.

Не менее серьезную опасность как источник загрязнения воды представляет собой ртуть, преобразующаяся в водной среде в метилртуть. Ртуть можно назвать постоянным загрязнителем в том смысле, что, попав в окружающую среду, она в процессе своего круговорота переходит из воздуха в воду, в водные организмы, в пищу людей, и эти циклы представляются бесконечными. Из-за токсичности и тенденции накапливаться в живых организмах предельная концентрация ртути в питьевой воде установлена на уровне 0,0005 мг/л.

Безопасность питьевой воды гарантируется национальными стандартами, в которых устанавливаются максимально допустимые уровни неорганических и органических веществ, бактерий кишечной группы, мутности воды и ее радиоактивности. Для Республики Беларусь качество холодной и горячей воды, используемой для технологических, питьевых и хозяйственно-бытовых нужд, должно соответствовать требованиям СанПиН 10-124 РБ 99 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь от 19 октября 1999 г. № 46.

Устройство систем водоснабжения и канализации предприятий должно отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.12-3-2005 «Санитарные правила для хозяйственно-питьевых водопроводов», утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь от 16 марта 2005 г. № 27.

Почва. Химические соединения, содержащиеся в почве, делят на всегда имеющиеся в почве и поступающие извне.

К веществам, всегда имеющимся в почве, но концентрация которых может возрастать в результате антропогенной деятельности, относятся, например, металлы - свинец, ртуть, кадмий, медь и др. Повышенное содержание свинца может быть вызвано внесением в почву удобрений, пестицидов и т.п.

Среднее содержание мышьяка в почве составляет 4 • 10-4%. Ртуть в обычных почвах содержится в количестве от 90 до 250 г/га; за счет средств протравливания зерна ежегодно ее содержание может увеличиваться на 5 г/га; примерно такое же количество попадает в почву с дождем. ПДК мышьяка и ртути почве не должна превышать 2 мг/кг. Для свинца и цинка составляет 20 мг/кг, для меди - 3 мг/кг.

Одним из основных источников загрязнения почв являются кислотные дожди, появление которых связано с функционированием нефтеперерабатывающих и химических организации. В течение десятилетий кислотные загрязнения действуют на буферную емкость почвы. В отношении многих почв отмечается вымывание катионов, важных для питания растений, сорбционно связанных с коллоидными частицами почвы, и в результате они мигрируют в глубинные слои, становясь недосягаемыми для корней растений. Поэтому даже если рН почвы остается постоянным, плодородие почвы снижается. Продолжающееся зачисление почвы можно определить, например, по понижению концентрации ионов Ғе2+ и М§2+, а также алюминия А13+. Независимо от выделения ионов А13+ и других катионов, в том числе и тяжелых металлов, изменение рН почвы может приводить и к другим изменениям ее свойств. Так, снижение рН препятствует развитию микроорганизмов так же, как это происходит в несозревших гумусовых почвах. К подобным организмам относятся, в частности, грибы Муkоrrһіzа, которые способствуют усвоению минеральных веществ корнями растений. Ощутимым результатом разрушения микроорганизмов почвы является нарушение ее дыхания.

Закисление почвы оказывает большое влияние на многие, но не на все металлы. При увеличении кислотности становятся более подвижными кадмий, свинец и цинк и наиболее легко усваиваются растениями и животными. Наряду с закислением почв и увеличением концентрации в них тяжелых металлов и пестицидов почвы могут содержать полихлорированные бифенилы в концентрациях до 100 мг на 1 кг сухой массы. Они очень медленно распадаются в почве и по этой причине н ней накапливаются.

Загрязнение пищи происходит из почвы с экстремально высоким или, наоборот, низким содержанием некоторых минералов, ядовитыми высшими растениями или микроорганизмами, которые обитают в качестве паразитов или сапрофитов на продовольственных растениях или в готовой пище. Кроме того, некоторые опасные вещества могут попадать в пищевые продукты через цепи питания.

Примером такого загрязнения является выращивание зерновых культур с высоким естественным содержанием селена. В этом случае сера в таких аминокислотах, как цистеин, метионин, замещается селеном. Образовавшиеся «селеновые» аминокислоты могут привести к отравлению животных и человека. Недостаток молибдена в почве приводит к накоплению в растениях нитратов; в присутствии природных вторичных аминов начинается последовательность реакций, которые могут инициировать у теплокровных организмов развитие онкологических заболеваний.

В Республике Беларусь основными загрязнителями почвы являются кадмий, цинк и свинец. Загрязнение почв кадмием характерно для 72% городов, цинком - для 77, свинцом - для 62%. Превышение допустимого уровня кадмия в 2 раза и более отмечено в 8 городах, цинка - в 14, свинца - в 9. Медь в повышенных концентрациях встречалась на территории четырех городов. В почвах 44 городов Беларуси, обследованных за период с 2006 по 2010 г., отмечено накопление нефтепродуктов и тяжелых металлов, в меньшей степени - сульфатов и нитратов. В организациях, специализирующихся на производстве лаков и красок, основными загрязнителями почв являются полихлорированные бифенилы, концентрации которых в отдельных случаях в 100 раз и более превышают допусти- мый уровень.

В процессе превращения органических веществ в почве большую роль играют как абиотические, так и биотические реакции, протекающие под воздействием находящихся в почве живых организмов, а также свободных ферментов.

Таким образом, антропогенные химические вещества, попадающие в окружающую среду - воздух, воду, почву, могут быть индифферентными, нежелательными или токсичными.

 



infopedia.su

Источники загрязнения почвы. Основные источники загрязнения почв :: SYL.ru

Почва – это верхний слой литосферы, который люди часто называют «земля». Именно благодаря ему человек может возделывать сельскохозяйственные культуры. Из почвы берут питательные вещества деревья и другая растительность, которую едят животные. Этот слой является основой для всех пищевых цепочек. Без него невозможно существование человека, т. к. 97% питания люди получают благодаря земле.

Разновидности загрязнений

Существуют различные источники загрязнения почвы. Принято разделять их на естественные и антропогенные. Первые возникают без участия человека в результате биологических процессов. В этом случае в почву поступают загрязняющие вещества из другой природной среды. Например, в результате выветривания гор, извержения вулканов, выпадения осадков, наносов с рек и т. д. Однако процент отрицательного воздействия, как правило, невелик и не может причинить существенного урона экосистемам.

Антропогенное загрязнение происходит в результате человеческой деятельности. Основную массу вредных веществ приносит техника. Например, из-за активного использования автомобилей происходит загрязнение почвы свинцом. В сельском хозяйстве также используется много химикатов: пестицидов, ингибиторов роста, минеральных удобрений.

Все вещества можно разделить на 2 группы: химические (различные элементы таблицы Менделеева и их соединения) и биологические (гельминты, простейшие, бактерии и вирусы).

Чем это опасно

Ученые считают, что резкое ухудшение здоровья населения связано с химическим загрязнением окружающей среды. Дело в том, что почва является своеобразным «буфером», где скапливаются стойкие химические соединения. Также она является отправной точкой в «путешествии» по трофическим цепям. Сложно перечислить все источники загрязнения почвы. Картинки могут наглядно показать, что происходит с планетой.

Негативное воздействие химикатов на человека может выражаться следующим образом:

  • Токсический эффект.
  • Появление аллергий различного характера.
  • Многие вещества могут вызывать мутации.
  • Канцерогенный эффект.
  • Нарушение репродуктивных функций человека.
  • Возникновение пороков развития у детей и эмбрионов.
  • В больших концентрациях в результате накопления отдельные элементы могут привести к летальному исходу.

Некоторые вещества могут воздействовать комплексно, другие – избирательно. Например, употребление в пищу растений с повышенным содержанием кадмия приводит к стойким поражениям скелета, его деформации. Ртуть поражает нервную систему, а свинец – внутренние органы и мозг.

Основные источники загрязнения почв и окружающей среды

Из-за активного использования природных ресурсов, технического прогресса и ряда других факторов процесс загрязнения почвы становится неизбежным. На данном этапе развития человек может уменьшить свое отрицательное воздействие на окружающую среду. Люди загрязняют почву различными веществами. Это такие как:

  • Бытовые отходы.
  • Нефть и продукты ее переработки.
  • Пестициды.
  • Удобрения.
  • Радиоактивные вещества.
  • Выхлопные газы.
  • Химические элементы и их соединения.
  • Тяжелые металлы.

Следует отдельно обсудить основные источники загрязнения почв.

Жилые дома и бытовые предприятия

В процессе жизнедеятельности человек часто не подозревает, какой урон он наносит природе своим пренебрежительным отношением к ней, к вещам, которыми он пользуется. Ведь бытовой мусор является одним из основных загрязнителей. Чтобы убедиться в этом, достаточно проехать до ближайшей свалки. Сколько она занимает места, и как долго будет перерабатываться весь накопленный мусор одними усилиями природы? Этот процесс может занять сотни лет. Человека уже не станет, а мусор, оставленный им, все еще будет гнить. Свалки – это гигантские источники загрязнения почвы. Микробиология давно бьет тревогу по этому поводу.

Также стоит следить за собой и содержать организм в чистоте. Отходы жизнедеятельности – это основные источники загрязнения почвы и грунтовых вод биологическим «мусором». С фекалиями в окружающую среду попадают различные болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и иные представители патогенной микрофлоры. Попав во внешнюю среду, многие микроорганизмы не погибают. Так, бактерии столбняка могут сохранять свою жизнеспособность до 12 лет, яйца аскарид – 7-8 лет.

Предприятия

О вреде, наносимом промышленностью, можно говорить долго. Однако в общих чертах схема загрязнения будет выглядеть следующим образом:

  • Металлургия обогащает почву солями цветных и тяжелых металлов.
  • Машиностроение «делится» мышьяком, цианистым калием и другими ядовитыми элементами.
  • При производстве каучуков побочными продуктами являются катализаторы.
  • Целлюлозно-бумажная промышленность выбрасывает фенолы и метанол.
  • При производстве пластмасс в качестве отходов появляются бензол и фенол.

Список можно продолжать. Но уже понятно, что источники загрязнения почвы тяжелыми металлами – это предприятия. В результате их деятельности земля обогащается всевозможными химическими элементами в размерах, многократно превышающих ее потребности.

Теплоэнергетика

Эта отрасль занимает отдельное место в списке активных загрязнителей. Дело в том, что при сжигании каменного угля образуется огромное количество шлаков. Также при горении выделяются оксиды серы, сажа. Все несгоревшие частицы в итоге оседают на почву.

Сельское хозяйство

Аграрный комплекс оказывает весьма разрушительное воздействие на землю. Стремясь защитить растения от вредителей и возбудителей болезней, люди используют ядохимикаты, а это тоже источники загрязнения почвы. Отравленные вещества напрямую попадают в пищевые цепочки и отрицательно влияют и на растения, и на животных, и на людей. Пестициды и инсектициды не только позволяют спасти урожай, но и наносят большой вред экосистемам. Некоторые препараты содержат ртуть.

Удобрения также небезопасны. Эти химические вещества применяются для стимуляции роста сельскохозяйственных культур. Однако большое их количество также может нанести вред. Дело в том, что минеральные удобрения – искусственные, в них содержится концентрированная доза микроэлементов. Именно неумеренное использование химических веществ приводит к образованию нитратов и нитритов, а также многих других вредных соединений.

Транспорт

В результате работы двигателей внутреннего сгорания выделяются углеводороды и оксид азота. Источники загрязнения почвы свинцом – это автомобили и самолеты, а точнее, их выхлопные газы. Этот элемент попадает в растения, аккумулируется в организмах людей. Вещество опасно тем, что накапливается и медленно отравляет человека. Сначала появляется утомляемость, бессонница. На поздних стадиях происходит поражение головного мозга и ЦНС, которое может привести к смерти. За год каждый автомобиль выбрасывает на землю примерно 1 кг свинца.

Также в качестве топлива используется бензин. Нефтепродукты попадают в почву при заправке транспорта, когда проливается жидкость.

Загрязнение тяжелыми металлами

Одно из самых коварных и опасных. Тяжелыми называют те цветные металлы, плотность у которых больше, чем у железа. Наиболее распространенными являются свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Коварство их заключается в том, что микродозы этих элементов необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности живых организмов и растений. Эти вещества отвечают за обеспечение многих функций, но при превышении нормы они накапливаются в организме, становятся слишком концентрированными и вызывают различные тяжелые заболевания.

Одно из самых токсичных веществ - ртуть. Она содержится во многих измерительных приборах и при повреждении сосуда попадает в окружающую среду. Человек может отравиться ее парами. Симптомы могут быть разными: от тошноты и слабости до летального исхода.

Не менее опасен для человека свинец. Его избыток может нанести серьезные повреждения внутренним органам и ЦНС.

Цинк и медь – часто используемые в сельском хозяйстве микроэлементы. Они стимулируют рост, подавляют болезнетворные бактерии и т. д. Однако при избытке этих веществ в почве все происходит наоборот: растения затормаживаются в своем развитии, снижается урожайность.

Как нейтрализовать источники загрязнения почвы и очистить окружающую среду

Чтобы определить уровень загрязнения почвы, необходимо взять опытный образец и провести его анализ. Если содержание каких-либо элементов превышает допустимые нормы, то это будет считаться загрязнением.

При борьбе за чистоту природы важно выявить источники загрязнения почвы и нейтрализовать их. Комплекс мероприятий должен включать в себя:

  • Разработку и использование технологий безотходного производства.
  • Контроль за выбросами, их химическим составом и предотвращение попадания их в окружающую среду.
  • Обеззараживание бытовых отходов, очистку сточных вод.
  • Переработку мусора.
  • Очистку выхлопных газов транспорта.
  • Переход на экологически чистые средства передвижения, поиск безвредного для окружающей среды топлива.
  • Использование альтернативных источников энергии.
  • Обеззараживание уже загрязненных объектов.

Существуют проверенные методы для очищения сельскохозяйственных угодий. Для снижения токсичного воздействия необходимо учитывать источники и виды загрязнения почв, их состав. Например, при повышенном содержании тяжелых металлов нужно преобразовать их в недоступные или трудноусваиваемые соединения. Тогда химические элементы не будут поступать в растения и не примут участия в пищевой цепочке.

Один из самых распространенных способов обезвреживания вредных соединений – известкование почвы. Торф также делает тяжелые металлы менее доступными для растений. Можно добиться подобного эффекта, используя минеральные удобрения. При этом учитывается химический состав почвы и просчитываются возможные реакции между веществами. Например, при внесении фосфорных удобрений снижается концентрация кадмия на 53%, при использовании торфа – на 75%.

www.syl.ru


Цельнозерновые злаковые
Жиры
Овощи
Фрукты
Напитки
Физическая активность