Актуальная проблема современности: химическое загрязнение атмосферы, гидросферы, почвенных ресурсов

Химическим загрязнением считается увеличение количества химических компонентов биосферы и введение в неё химических веществ, значительно превышающих норму или же вовсе не свойственных ей. Под понятием окружающей среды подразумевают совокупность таких экосистем, как атмосфера, гидросфера, литосфера.

Основными и наиболее опасными загрязняющими окружающую среду химическими веществами являются тяжёлые металлы (ртуть, свинец, кадмий и другие), пестициды, аэрозоли токсикантов (марганца и окиси хрома), нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ, угарного газа, сажи и других.

Выделяют два типа химического загрязнения:

• первичное – возникает при действии агентов-загрязнителей природно-антропогенного характера;
• вторичное – проявляется под действием физико-химических процессов внутри экосистемы.

Основные источники химического загрязнения

Основными поставщиками химических соединений в окружающую среду являются промышленные предприятия, автотранспорт, тепловые и атомные электростанции, а также предприятия металлургической отрасли.

Промышленные предприятия

Характер химических выбросов в окружающую систему предприятиями различен, и определяется он спецификой их производственной деятельности.

На всех этапах добычи, переработки и транспортировки нефти и нефтепродуктов происходит загрязнение атмосферы бензапиренами, окисью углерода и мышьяка, сажей, сероводородом, фенолом, формальдегидом. Через разливы и сточные воды происходит выброс в почву и гидросферу аммиачного азота, бензина, керосина, активного хлора, нитратов, этилена.

Предприятия по производству минеральных удобрений выбрасывают в атмосферу аэрозоли аммиачной селитры, окись углерода. Посредством утилизации отходов через свалки и сточные воды в экосистему они выделяют фосфорный ангидрид, различные соединения фосфора – соли, кислоты.

Заводы по изготовлению резины, искусственного каучука и смол провоцируют превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) в атмосфере таких веществ, как фосген, хлор, хлористый водород, газовая сажа. Органические растворители, нафтиламин, кадмий через выбросы отравляют ближние водоёмы и почву.

Подавляющее большинство химических, фармацевтических, кожевенных, целлюлозно-бумажных предприятий вносят в окружающую среду компоненты своей продукции посредством сточных вод, полигонов с отходами, испарениями и выбросами в атмосферу.

Электроэнергетика

В отрасли электроэнергетики самыми мощными источниками химического загрязнения признаны теплоэлектростанции и паросиловые установки. Процессы их функционирования связаны со сжиганием топлива, поэтому отходящие дымовые газы насыщены примесями во взвешенном состоянии. В непосредственной близости от тепловых электростанций наблюдается увеличение ПДК в воздухе окиси азота, сажи, которая является носителем смолистых веществ, таких, как бензапирен. Впоследствии эти загрязнители оказываются на почве и в поверхностных водах, осаждаясь или выпадая с атмосферными осадками.

Автомобили

Основная доля загрязнения окружающей среды автотранспортом приходится на выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания.

Пары бензина, свинец, углеводороды, окись азота, оксид углерода, сажа и другие опасные вещества вначале концентрируются в нижних слоях атмосферы, а затем осаждаются на почву.

Более всего химическому загрязнению от автомобилей подвержены крупные города, территории автомагистралей.

Металлургия

По количеству токсичных отходов в окружающую среду лидируют предприятия цветной и чёрной металлургии. По снимкам из космоса видно, что почва загрязнена на расстоянии до 60 км от объекта металлургии. В почвенном покрове фиксируются увеличение ПДК фторагентов, цианидов, соединений тяжёлых металлов.

Сточные воды металлургических заводов сбрасывают в гидросферу около четверти всех токсичных российских отходов. В 2-5 раз превышены ПДК ксантогенатов, солей тяжелых металлов, фтора, сурьмы, мышьяка.

Отравление экосистем производными тяжёлых металлов особенно опасно по причине крайне медленного их распада и высокотоксичного действия на биоту.

Виды химического загрязнения

Химическому загрязнению подвержены различные части биосферы, поэтому выделяют следующие виды загрязнения.

Для атмосферы

Загрязнение нижних слоёв атмосферы главным образом происходит посредством газо-дымовых выбросов промышленных предприятий, теплоэнергетических комплексов, транспорта. Такие вещества, как оксид углерода и азота, сероводород и сероуглерод, сернистый ангидрид и другие накапливаются в воздухе, вызывая появление фотохимического тумана (смога), сокращение озонового слоя, а также создают предпосылки для возникновения парникового эффекта Земли.

Часть химических веществ осаждается на землю, воду, растения. Следуя по трофическим цепочкам, загрязнители неизбежно попадают в организм человека, поражая его органы. В частности, сернистый ангидрид и сероуглерод провоцируют заболевания органов верхних дыхательных путей, глаз и ЦНС. Бензапирен и другие углеводороды повышают риск онкологических заболеваний, угнетают иммунитет человека.

Для почвы

Основные причины, вызывающие химическое загрязнение почвы:

• перенос загрязняющих веществ (кислотные дожди, фтор, мышьяк) из атмосферы;
• загрязнение сельхозпредприятиями (удобрения, пестициды);
• наземные загрязнения от свалок, полигонов;
• загрязнение нефтью и нефтепродуктами.

Химическое загрязнение почвы приводит к изменению её структуры, снижению или исчезновению плодородных качеств. Количество почвенных микроорганизмов уменьшается, это сказывается на способности растений расти и развиваться.

Многие виды растений исчезают или подвергаются мутациям. При максимальном загрязнении химическими веществами почва утрачивает способность к воспроизводству, самоочищению.

Из почвы химические вещества неизбежно попадают в организм человека, следуя по пищевым цепочкам – от растений, их накапливающих, до животных и человека. Концентрации пестицидов (хлорофоса, хлорбензола, карбофоса, хлора и других) вызывают повышение заболеваемости верхних дыхательных путей, лимфатической системы и органов ЖКТ. Бензапирен, сажа и окись углерода действуют на электрическую активность головного мозга, меняют морфологический состав крови. Также наблюдается угнетение защитных сил организма, возникновение авитаминоза у детей, злокачественные преобразования клеток организма.

Для гидросферы

Химическому загрязнению водоёмов способствуют неочищенные коммунально-бытовые, сельскохозяйственные и промышленные стоки, направленные прямо в акватории, а также разливы при добыче нефти. Органические вещества в воде разлагаются и вызывают рост водорослей и заиление дна водоёма, препятствуют естественным процессам фотосинтеза и газообмена. Неорганические примеси, попадающие в гидросферу, вызывают сдвиг кислотно-щелочного баланса воды. Соединения свинца, меди, ртути, мышьяка, хрома также обладают токсическим действием. Они способствуют гибели планктона и, как следствие, сокращению водной фауны. Даже небольшие концентрации тяжёлых металлов в воде вызывают изменения в структуре ДНК живых организмов.

У человека появляется риск пищевых отравлений, обострение хронических заболеваний , если он принимает в пищу морепродукты из загрязнённых водоёмов. Акватории, подвергшиеся химическому загрязнению, становятся не пригодными для водоснабжения пресной водой населения, а также в качестве мест для отдыха и купания.

Что можно сделать

Для сокращения выбросов химических загрязнителей в биосферу необходимо принимать следующие меры:

• строительство или модернизация предприятий с безотходным циклом производства;
• использование эффективных очистных сооружений;
• отказ от ядохимикатов и синтетических удобрений в сельском хозяйстве в пользу биопрепаратов;
• грамотная сортировка и утилизация отходов;
• переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии.