ЭКОЛОГИЯ ЧАСТЬ 3
Время
их пребывания в воздухе зависит от размеров частиц и на
высотах до 1 км не превышает 3 сут., а в верхних слоях —
30 сут.
Количество твердых частиц в воздухе сильно варьируется
в зависимости от местности. В нижней тропосфере в сельских
районах концентрация частиц составляет около 10 000 см\"3,
а над городами превышает 100 000 см\"3 . Фоновая концентрация
в воздухе районов, мало подверженных воздействию антропогенной
деятельности, составляет всего 200—500 см\"3
аэрозольных частиц.
Тяжелые металлы. В атмосферу в виде твердых аэрозолей
попадают металлы, в том числе токсичные — ртуть, свинец,
кадмий, а также их соединения. Аэрозоли образуются при
сжигании угля, нефти, торфа и других горючих ископаемых,
а также из дыма плавильных печей при производстве сталей
и сплавов цветных металлов. В результате антропогенной деятельности
в атмосферу поступает во много раз больше золота,
кадмия, свинца, олова, селена, теллура и других металлов,
чем из природных источников.
Для ртути выброс в результате антропогенной деятельности
составляет около 1/3 всех поступлений этого металла в ат-
406 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
мосферу. Оттуда она выпадает на сушу и с поверхностным стоком
поступает в водоемы. Под действием бактерий происходит
алкилирование ртути, и она становится еще более токсичной,
чем в ионной форме. Подобные превращения характерны не
только ртути, но и другим металлам и неметаллам: мышьяку,
олову, свинцу, таллию, селену, кадмию и даже золоту. В алки-
лированной форме металлы губительны даже в количестве нескольких
нанограмм.
В наибольшей степени атмосфера загрязняется свинцом,
антропогенное поступление которого в воздух больше природного.
Из общего количества выбросов свинца около 70—75%
принадлежит продуктам сгорания бензина с добавками соединений
свинца (в основном тетраэтилсвинца РЬ(С2Н5)4 в качестве
антидетонационных присадок). С выхлопными газами в атмосферу,
а затем в почву поступает более 250 тыс. т свинца
в год. Кроме того, по данным американских исследователей
источниками загрязнения свинцом являются также продукты
сжигания твердых отходов (13%), индустрия (11%) и сжигание
угля и нефти (3,8%), которые ежегодно рассеивают над
континентами около 100 тыс. т свинца.
Городская пыль содержит около 1% свинца, в дожде и снеге
его до 300 мг/дм3. Ежегодно житель города поглощает около
45 мкг свинца. Содержание свинца в крови современного человека
в 100 раз превышает его содержание в крови первобытного
человека. Токсичное действие свинца связано с его способностью
замещать кальций в костях и нервных волокнах.
Серьезную опасность представляет загрязнение воздуха кадмием,
антропогенный выброс которого в атмосферу (7000 т/г.) намного
больше поступления из природных источников (850 т/г.).
В дождевой воде его может содержаться до 50 мкг/дм3. Ежедневно
в организм взрослого человека поступает до 50 мкг кадмия,
хотя задерживается не более 2 мкг/сут., а остальное выводится.
Хроническое воздействие даже незначительных концентраций
кадмия ведет к заболеваниям нервной системы
и костных тканей, нарушению ферментного обмена, дезорганизации
работы почек.
Прочие вещества. Общий объем выбросов в атмосферу
(см. табл. 9.1) увеличивался до конца XX в. и продолжает расти
в настоящее время. Одновременно усиливается и внимание
к решению возрастающих экологических проблем. К концу
прошлого века в нашей стране установлены гигиенические
нормативы (допустимые уровни воздействия на организм человека)
уже более 2100 индивидуальных веществ, тогда как
9.1, Антропогенное воздействие на биосферу 40/
для первых десяти веществ они были введены еще в 1951 г.
(см. разд. 10.4.2). В соответствии с п. 7 ст. 15 Федерального закона
«Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.99 г. № 96-ФЗ:
I выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ,
степень опасности которых для человека и ОС не установлены,
запрещен.
9.1.2. Воздействие на гидрс^|эеру
Вода, как и воздух, является количественно неисчерпаемым
природным ресурсом, но человеку и всему живому
в биосфере нужна не просто вода как вещество с формулой
Н20, а вода определенного качества, т. е. имеющая определенные
прозрачность, температуру, сопутствующие примеси
и т. п.
Гидросфера — это естественный фильтр-аккумулятор загрязняющих
веществ, поступающих в окружающую природную
среду, что связано с циклом глобального круговорота воды
и с ее универсальной способностью к растворению газов
и минеральных веществ.
Статистика показывает, что 80% всех заболеваний в мире
вызвано неудовлетворительным качеством питьевой воды:
Болезнь Гастро- Трахома Шистосо- Малярия
энтерит матоз
Число людей, страдающих
заболеванием,
млн чел 400* 500 200 800
Ежегодно в мире умирают около 22 млн чел.
По мере развития цивилизации человеку требовалось все
больше и больше воды. Человек каменного века потреблял менее
10 л/сут, в Римском государстве — до 70 л/сут, современный
житель США — около 700 л/сут, тогда как: во многих современных
развивающихся странах эта цифра не превышает
30 л/сут (рис. 9.10). Считается, что уровень потребления воды
характеризует уровень технического и культурного развития
общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает
не более 10% потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление
в развитых странах составляет 220—320 л/сут.
Среди отраслей экономики нашей страны первое место по
потреблению воды занимает сельское хозяйств». Для получе-
408 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
Рис. 9.10. Рост удельного потребления воды в быту (по К. С. Лосеву)
ния 1 т пшеницы необходимо 1500 т воды, 1 т риса — более
7000 т, 1 т хлопка — около 10 000 т.
Второе место отводится промышленности. Ни одно промышленное
предприятие не может функционировать, не используя
воду из природных источников. Потребность предприятий
в воде изменяется в широких пределах и зависит от
вида получаемой продукции, принятой технологии, системы
водоснабжения (прямоточной или водооборотной), климатических
условий и т. п. Так, для получения 1 т угля затрачивается
2 т воды, стали — 15—20 т, целлюлозы — 400—500 т, синтетического
волокна — 500 м3 .
Третье месте по водоемкости занимает коммунальное хозяйство
городов. Значительный объем чистой воды затрачивается
на разбавление, обеззараживание стоков и отбросов промышленности,
сельского хозяйства, строительства, населенных
пунктов и транспортных путей, т. е. на борьбу с загрязнением
гидросферы.
Все перечисленное ведет к дефицитности воды и, как следствие,
к планированию ее расхода не по крупности потребителей,
а по необходимости удовлетворения первоочередных потребителей.
Разнообразие сточных вод принято подразделять на следующие
виды:
9.1. Антропогенное воздействие на биосферу 409
• технологические, возникающие в технологических процессах
предварительной мойки, промежуточной или финишной
промывки, а также при использовании воды в качестве
технологического растворителя либо носителя;
• хозяйственно-бытовые (или коммунальные), образующиеся
в жилищно-бытовом секторе, а также в сфере общественного
питания и санитарно-гигиенического обслуживания
на предприятиях;
• поверхностные, формирующиеся за счет дождевых
и талых снеговых вод, а также воды при мокрой уборке
территорий с искусственными покрытиями (асфальтированными,
бетонными и т. п.).
9.1.2.1. Влияние на воды суши
Наибольшее число стоков, загрязняющих поверхностные
и грунтовые воды, образуется в энергетике, сельском
и коммунальном хозяйствах. Большую роль в загрязнении вод
играют вещества, выпадающие из атмосферы с осадками. В воды
суши и океана поступают сера и азот в виде соединений
H2S04 , HNOg, (NH4)2S04 , NH4N03 , Для поверхностных вод суши
характерно наличие большого количества органических
веществ, поступающих с территории водосборного бассейна.
Фосфор в виде соединений попадает в водоемы с бытовыми
сточными водами, причем 20—30% этого количества — из
синтетических моющих средств.
Постоянно увеличивается доля загрязнений, вносимых
в водоемы за счет смывов атмосферными осадками удобрений
и пестицидов с полей. Основная трудность в предотвращении
загрязнения сточных вод объектами сельского хозяйства заключается
в том, что поступление биогенных веществ с пашен
рассредоточено в пространстве и в невозможности выделить
«источники» и «потоки» загрязнений. Например, даже закрытие
всех промышленных предприятий, расположенных на берегах
Ладожского озера, или пуск на них высокоэффективных
очистных сооружений не сможет решить проблему спасения
озера, ибо с сельскохозяйственных угодий в него ежегодно поступает
более 86 тыс.
их пребывания в воздухе зависит от размеров частиц и на
высотах до 1 км не превышает 3 сут., а в верхних слоях —
30 сут.
Количество твердых частиц в воздухе сильно варьируется
в зависимости от местности. В нижней тропосфере в сельских
районах концентрация частиц составляет около 10 000 см\"3,
а над городами превышает 100 000 см\"3 . Фоновая концентрация
в воздухе районов, мало подверженных воздействию антропогенной
деятельности, составляет всего 200—500 см\"3
аэрозольных частиц.
Тяжелые металлы. В атмосферу в виде твердых аэрозолей
попадают металлы, в том числе токсичные — ртуть, свинец,
кадмий, а также их соединения. Аэрозоли образуются при
сжигании угля, нефти, торфа и других горючих ископаемых,
а также из дыма плавильных печей при производстве сталей
и сплавов цветных металлов. В результате антропогенной деятельности
в атмосферу поступает во много раз больше золота,
кадмия, свинца, олова, селена, теллура и других металлов,
чем из природных источников.
Для ртути выброс в результате антропогенной деятельности
составляет около 1/3 всех поступлений этого металла в ат-
406 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
мосферу. Оттуда она выпадает на сушу и с поверхностным стоком
поступает в водоемы. Под действием бактерий происходит
алкилирование ртути, и она становится еще более токсичной,
чем в ионной форме. Подобные превращения характерны не
только ртути, но и другим металлам и неметаллам: мышьяку,
олову, свинцу, таллию, селену, кадмию и даже золоту. В алки-
лированной форме металлы губительны даже в количестве нескольких
нанограмм.
В наибольшей степени атмосфера загрязняется свинцом,
антропогенное поступление которого в воздух больше природного.
Из общего количества выбросов свинца около 70—75%
принадлежит продуктам сгорания бензина с добавками соединений
свинца (в основном тетраэтилсвинца РЬ(С2Н5)4 в качестве
антидетонационных присадок). С выхлопными газами в атмосферу,
а затем в почву поступает более 250 тыс. т свинца
в год. Кроме того, по данным американских исследователей
источниками загрязнения свинцом являются также продукты
сжигания твердых отходов (13%), индустрия (11%) и сжигание
угля и нефти (3,8%), которые ежегодно рассеивают над
континентами около 100 тыс. т свинца.
Городская пыль содержит около 1% свинца, в дожде и снеге
его до 300 мг/дм3. Ежегодно житель города поглощает около
45 мкг свинца. Содержание свинца в крови современного человека
в 100 раз превышает его содержание в крови первобытного
человека. Токсичное действие свинца связано с его способностью
замещать кальций в костях и нервных волокнах.
Серьезную опасность представляет загрязнение воздуха кадмием,
антропогенный выброс которого в атмосферу (7000 т/г.) намного
больше поступления из природных источников (850 т/г.).
В дождевой воде его может содержаться до 50 мкг/дм3. Ежедневно
в организм взрослого человека поступает до 50 мкг кадмия,
хотя задерживается не более 2 мкг/сут., а остальное выводится.
Хроническое воздействие даже незначительных концентраций
кадмия ведет к заболеваниям нервной системы
и костных тканей, нарушению ферментного обмена, дезорганизации
работы почек.
Прочие вещества. Общий объем выбросов в атмосферу
(см. табл. 9.1) увеличивался до конца XX в. и продолжает расти
в настоящее время. Одновременно усиливается и внимание
к решению возрастающих экологических проблем. К концу
прошлого века в нашей стране установлены гигиенические
нормативы (допустимые уровни воздействия на организм человека)
уже более 2100 индивидуальных веществ, тогда как
9.1, Антропогенное воздействие на биосферу 40/
для первых десяти веществ они были введены еще в 1951 г.
(см. разд. 10.4.2). В соответствии с п. 7 ст. 15 Федерального закона
«Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.99 г. № 96-ФЗ:
I выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ,
степень опасности которых для человека и ОС не установлены,
запрещен.
9.1.2. Воздействие на гидрс^|эеру
Вода, как и воздух, является количественно неисчерпаемым
природным ресурсом, но человеку и всему живому
в биосфере нужна не просто вода как вещество с формулой
Н20, а вода определенного качества, т. е. имеющая определенные
прозрачность, температуру, сопутствующие примеси
и т. п.
Гидросфера — это естественный фильтр-аккумулятор загрязняющих
веществ, поступающих в окружающую природную
среду, что связано с циклом глобального круговорота воды
и с ее универсальной способностью к растворению газов
и минеральных веществ.
Статистика показывает, что 80% всех заболеваний в мире
вызвано неудовлетворительным качеством питьевой воды:
Болезнь Гастро- Трахома Шистосо- Малярия
энтерит матоз
Число людей, страдающих
заболеванием,
млн чел 400* 500 200 800
Ежегодно в мире умирают около 22 млн чел.
По мере развития цивилизации человеку требовалось все
больше и больше воды. Человек каменного века потреблял менее
10 л/сут, в Римском государстве — до 70 л/сут, современный
житель США — около 700 л/сут, тогда как: во многих современных
развивающихся странах эта цифра не превышает
30 л/сут (рис. 9.10). Считается, что уровень потребления воды
характеризует уровень технического и культурного развития
общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает
не более 10% потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление
в развитых странах составляет 220—320 л/сут.
Среди отраслей экономики нашей страны первое место по
потреблению воды занимает сельское хозяйств». Для получе-
408 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
Рис. 9.10. Рост удельного потребления воды в быту (по К. С. Лосеву)
ния 1 т пшеницы необходимо 1500 т воды, 1 т риса — более
7000 т, 1 т хлопка — около 10 000 т.
Второе место отводится промышленности. Ни одно промышленное
предприятие не может функционировать, не используя
воду из природных источников. Потребность предприятий
в воде изменяется в широких пределах и зависит от
вида получаемой продукции, принятой технологии, системы
водоснабжения (прямоточной или водооборотной), климатических
условий и т. п. Так, для получения 1 т угля затрачивается
2 т воды, стали — 15—20 т, целлюлозы — 400—500 т, синтетического
волокна — 500 м3 .
Третье месте по водоемкости занимает коммунальное хозяйство
городов. Значительный объем чистой воды затрачивается
на разбавление, обеззараживание стоков и отбросов промышленности,
сельского хозяйства, строительства, населенных
пунктов и транспортных путей, т. е. на борьбу с загрязнением
гидросферы.
Все перечисленное ведет к дефицитности воды и, как следствие,
к планированию ее расхода не по крупности потребителей,
а по необходимости удовлетворения первоочередных потребителей.
Разнообразие сточных вод принято подразделять на следующие
виды:
9.1. Антропогенное воздействие на биосферу 409
• технологические, возникающие в технологических процессах
предварительной мойки, промежуточной или финишной
промывки, а также при использовании воды в качестве
технологического растворителя либо носителя;
• хозяйственно-бытовые (или коммунальные), образующиеся
в жилищно-бытовом секторе, а также в сфере общественного
питания и санитарно-гигиенического обслуживания
на предприятиях;
• поверхностные, формирующиеся за счет дождевых
и талых снеговых вод, а также воды при мокрой уборке
территорий с искусственными покрытиями (асфальтированными,
бетонными и т. п.).
9.1.2.1. Влияние на воды суши
Наибольшее число стоков, загрязняющих поверхностные
и грунтовые воды, образуется в энергетике, сельском
и коммунальном хозяйствах. Большую роль в загрязнении вод
играют вещества, выпадающие из атмосферы с осадками. В воды
суши и океана поступают сера и азот в виде соединений
H2S04 , HNOg, (NH4)2S04 , NH4N03 , Для поверхностных вод суши
характерно наличие большого количества органических
веществ, поступающих с территории водосборного бассейна.
Фосфор в виде соединений попадает в водоемы с бытовыми
сточными водами, причем 20—30% этого количества — из
синтетических моющих средств.
Постоянно увеличивается доля загрязнений, вносимых
в водоемы за счет смывов атмосферными осадками удобрений
и пестицидов с полей. Основная трудность в предотвращении
загрязнения сточных вод объектами сельского хозяйства заключается
в том, что поступление биогенных веществ с пашен
рассредоточено в пространстве и в невозможности выделить
«источники» и «потоки» загрязнений. Например, даже закрытие
всех промышленных предприятий, расположенных на берегах
Ладожского озера, или пуск на них высокоэффективных
очистных сооружений не сможет решить проблему спасения
озера, ибо с сельскохозяйственных угодий в него ежегодно поступает
более 86 тыс.
