Классификация загрязнений

1. Физические загрязнения. Они подразделяются на механическое, радиоактивное, световое, шумовое, тепловое, электромагнитное.

2. Биологические загрязнения. Ониподразделяются на биотическое — распространение продуктов неполного разложения организмов, микробиологическое (микробное) и макробиологическое, т. е. появление в среде растений и животных, ранее в ней не наблюдавшихся, или увеличение их численности выше естественной нормы. По отношению ко всему живому, т. е. в биологическом отношении, наиболее опасными являются загрязнения среды радиоактивными веществами.

3. Химические загрязнения. Они заключаются в проникновении в окружающую среду химических веществ, до этого отсутствующих в ней. В производственной практике используется около 500^00 химических соединений. Из них, по оценке ВОЗ, около 40000 обладают вредными для человека свойствами, а 12000 являются токсичными.

В настоящее время химические предприятия во всех странах мира выпускают 50 % такой продукции, которой 20 лет назад вообще не было.

Большую опасность представляют собой стойкие, не поддающиеся окислению и деструкции органические соединения. Они способны поэтому накапливаться в окружающей среде в течение длительного времени и проявлять эффект долгосрочного воздействия. Напомним, что к числу таких веществ относится препарат ДДТ, который долгое время (40-е — 50-е годы) считали безвредным, а он оказался причиной многочисленных бед для водных и наземных животных, в том числе и для людей

Самым токсичным из существующих органических веществ признаны так называемые диоксины. Они действуют сильнее цианидов, стрихнина, яда кураре и всех известных отравляющих веществ (ОВ).

Диоксины, как таковые, специально не производились. Они оказались побочными продуктами синтеза пестицидов, гербицидов и других химикатов. Первые сведения о пострадавших от диоксина, когда еще не знали, что речь идет именно о нем, относятся к 1949 г., когда произошла авария на заводе «Nitru» в США. к 1953 г. — авария в Германии и т. д.

Диоксин может годами осаждаться в организме, не вступая гам ни в какие взаимодействия, а затем дает о себе знать в виде самых разнообразных болезней. Действие диоксина аналогично действию вируса СПИДа. Минимальная доза диоксина, вызывающая раздражение кожи у человека, составляет 0,0003 мг/г живого веса. Официально установленная суточная норма в развитых странах колеблется от 0,006 до 10 пикограмм (10‘12 г) диоксина на 1 кг живого веса.

Поднять урожаи практически невозможно без применения пестицидов. В то же время среди особо вредных загрязнений гидросферы числятся хлорорганические и фосфороорганические пестициды. Для их разрушения в воде разрабатываются специальные методы.

Очень тонкий и подробный анализ воды одного из водопроводов США показал, что в ней содержится свыше 700 органических веществ, удаление которых требует специальных методов, обычно на водопроводах не применяемых (сорбционные методы).

Из неорганических веществ особую опасность представляют тяжелые металлы, попадающие в водоем со стоками гальванических и других производств. К наиболее токсичным относятся ртуть, кадмий, свинец, никель, медь. Для тяжелых металлов в принципе не существует механизмов самоочищения — они лишь перемещаются из одного природного резервуара в другой, взаимодействуя с различными категориями живых организмов, и повсюду оставляют видимые нежелательные последствия этого взаимодействия.

Сложнейший характер взаимосвязи всех частей биосферы был показан на международной конференции «Химические мины замедленного действия» (Нидерланды, сентябрь 1992 г.). в последние годы в Западной Европе все чаше регистрируют случаи, когда внезапно и резко повышается содержание тяжелых металлов и других токсичных веществ в продуктах сельского хозяйства, подземных водах, реках и озерах, и происходит это как будто без всякой видимой причины Только недавно стало ясно, что подобные случаи — не что иное, как отдаленные последствия длительного поступления в природную среду незначительных количеств загрязнений. К такому выводу пришли ученые нескольких европейских стран, ведущие исследования в рамках проекта, разрабатываемого международным институтом прикладного системного анализа совместно с национальным институтом здравоохранения и охраны окружающей среды Нидерландов.

Большая часть вносимых в среду токсичных веществ рано или поздно попадает в почву или осадочные отложения. Там они накапливаются десятилетиями, но в конце концов наступает насыщение: для очередной, даже, казалось бы, небольшой порции загрязнений в этих природных хранилищах уже не находится места Бывает и так, что в силу каких-то причин почвы и осадки перестают удерживать загрязнения. Это случается, в частности, при засолении почв или повышении их кислотности. Тогда часть токсичных веществ, запасенных за десятилетия, оказывается «лишней» и начинает циркулировать в экосистеме. Например, достаточно pH почвы снизить с 6,0 до 5,5, чтобы произошел опасный выброс кадмия, который поступает в почву в виде ничтожной примеси к минеральным удобрениям. Тридцать лет назад, когда почвы были еще не так насыщены токсичными веществами, незначительное повышение кислотности ничем особенным нам не грозило. Теперь это серьезная опасность для здоровья населения, что следует учитывать даже при решении проблем, казалось бы, не имеющих прямого отношения к загрязнению среды. Так, изменение сельскохозяйственной политики в странах ЕЭС приводит к тому, что фермеры сокращают посевные площади. Заброшенные поля они, разумеется, перестают известковать, а в результате, под действием кислых дождей там повышается кислотность и возможны выбросы накопленных в почве токсичных веществ. К таким же последствиям может приводить и засоление почв. Из всего этого следует, что выбросы токсичных соединений возможны на огромных территориях Европы, в том числе в бассейне Дуная, на Украине и в России.

При оценке токсичных и вредных веществ необходим диалектический подход. Действительно, соединения меди и кобальта весьма токсичны, но в то же время эти элементы в микроколичествах оказываются необходимыми для жизни. Так, медь и кобальт — известные микроэлементы воды, которые принято даже называть минеральными «витаминами», настолько они необходимы в микрограммовых дозах.

Из неорганических соединений, которые не относят к числу токсичных, опасность для водоемов представляют соединения азота, фосфора и серы, в частности анионы соответствующих кислот (SO4, NOi РО4). Попадая в водоемы, эти вещества (их называют биогенными) стимулируют развитие синезеленых водорослей, цветение водоемов и, как следствие этого, вызывают их омертвление из-за создаваемого дефицита кислорода в воде. Мало того, синезеленые водоросли способствуют развитию железобактерий, которые используют для своего роста железные (стальные) коммуникации водопроводов, быстро разрушая их при этом. Отметим, что 1 кг смытого с почв фосфора приводит к образованию 100 кг фитопланктона. В течение последних 25 лет проводилась упорная борьба с эвтрофикацией Великих озер (США, Канада) и она привела к полному освобождению некоторых озер от зарастания водорослями. Обнаружен при этом такой парадокс: рыбы в наиболее эвтрофном озере Эри менее загрязнены, чем в олиготрофном озере Онтарио. Объяснение этому еще не найдено, но можно предположить, что в освобожденном от растений озере поглотителями присутствующих в воде тяжелых металлов за отсутствием водорослей стали рыбы. Этот случай свидетельствует о сложности в определении меры экологического воздействия на элементы природы.

Отметим еще один вид загрязнений, которому не придавали большого значения, но который хотя и медленно, но непрерывно возрастает в открытых и части подземных водоемов — это рост минерализованности, те. рост содержания солей в воде Причина этого заключается в следующем: расход воды в реках либо нешменен в течение геологического исчисления времени, либо уменьшается за счет безвозвратных потерь (испарение на производствах и при поливе улиц в городах, поглощение растениями при поливе с последующей транспирацией), а производство и добыча водорастворимых кислот и солей, например, серной и соляной кислот непрерывно растет. Если в 1940 г в СССР получили всего 1,6 млн. тонн серной кислоты, то в 1963 г. — 24,7 млн. тонн. Сверх того, примерно столько же серной кислоты переходит в водоемы с атмосферными осадками над страной. Из года в год возрастают добыча хлористого натрия, получение соляной кислоты. Все водорастворимые соли, не входящие в состав готовой продукции, а используемые в качестве технологических сред, непременно попадают в водоемы со сточными водами.

Добыча угля и нефти также сопровождается выбросом больших объемов соленых глубинных шахтных вод и рассолов, сопутствующих нефти. Все водорастворимое из отвалов пород, терриконов, свалок и прочего также, в конечном итоге, загрязняет реки Достаточно велики значения ПДК для сульфата и хлорида натрия. Во многих регионах страны еще нет непосредственной угрозы перехода пресных вод в разряд солоноватых, т. е. непригодных для питьевых целей, но превышение содержания сульфат-ионов выше 100 мг/л угрожает водотоку как объекту рыбохозяйственного значения.

Отметим, что рост минерализованное™ воды затрудняет ее использование во всех видах материального производства и, что не менее важно, затрудняет, а иногда и исключает использование воды в сельском хозяйстве. Поэтому рост содержания нетоксичных солей в водоеме с полным правом следует считать процессом его загрязнения более опасным, чем это представляется на первый взгляд.

Итак, загрязнением той или иной природной или технологической среды может быть любое химическое вещество, которое для нее не предназначено или предназначено лишь в строго определенной концентрации. При этом надо отметить способность одних видов загрязнений переходить в другие. Вот пример такого перехода, обусловленного участием бактерий. Химический завод сбрасывал отходы, содержащие ртуть, в залив Миномата (Япония). В 1953 г. разразилась эпидемия, жертвами которой стали более 200 человек. У всех больных отмечались признаки отравления ртутью более тяжелые, чем если бы в организм попали просто пары ртути. Непосредственной причиной отравления было использование в пищу рыбы, содержавшей соединения метил — и деметил — ртути Оказалось, что некоторые виды бактерий способны превратить ртуть и другие тяжелые металлы, мышьяк, например, в летучие соединения, переходящие в газообразную фазу и тем самым перемещающиеся с атмосферой в другие районы.

Методы для определения, измерения и регистрации загрязнений воды

Мониторинг распространяется не только на воздушную среду, но и на гидросферу. В наблюдении и контроле за состоянием водоемов и подземных вод участвуют санитарно-эпидемиологические станции, бассейновые инспекции и принадлежащие им лаборатории. Для наблюдения за состоянием морских и океанических акваторий применяют авиацию и даже наблюдения из космоса.

В инструкции к составлению отчета об использовании воды, утвержденной ЦСУ бывшего СССР по согласованию Минводхоза СССР (1985 г.), требуются сведения о следующих показателях спускаемых в водоемы сточных вод: температура воды, значение pH, взвешенные вещества, общая минерализованность, БПКпо, ш, ХПК, СПАВ (синтетические поверхностно­активные вещества), ионы хлора, сульфат-ионы, фосфор общий, азот общий, фенолы летучие, нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы и др.

Правилами «Охраны поверхностных вод…» предусматривается, что «В системе, отводящей сточные воды в водный объект, должны быть предусмотрены приспособления для отбора проб и учета количества поступающих сточных вод. При необходимости должны быть обеспечены соответствующие автоматизированные устройства для постоянного контроля за расходом, составом и свойствами сточных вод».

Для определения степени загрязненности водоемов используются и чисто биологические (экологические) показатели. Для каждой степени загрязненности водоема (или зоны сапробности) можно установить показательные организмы, наличие которых свидетельствует об определенном качестве воды

1. Зона сильнейшего загрязнения (полисапробная). В ней протекают гнилостные процессы анаэробного типа, так как здесь вода богата остатками погибших растений и животных: белками, жирами, клетчаткой и продуктами их разложения. В этой зоне развиваются организмы, способные к жизни в водоемах с повышенными дозами органического вещества, сероводорода, углекислоты и метана Число бактерий достигает до миллиона в 1 мл.

2. Зона средней сапробности (мезосапробная). Здесь наблюдается минерализация (окисление) органического вещества до С02. Число бактерий в этой зоне составляет до 100000 в 1 мл.

3. Зона чистой воды (олигосапробная). Здесь практически отсутствуют органические вещества. В воде содержатся от 1000 до 10000 бактерий в 1 мл.

Из многих методов оценки загрязненности водоемов наиболее точным является биотестирование. Тест-объектами для определения токсичности сточных вод чаще всего служат дафнии или циклопы при анализе пресных вод и артемии для морской воды. Используются также различные рыбы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

(Required)


семь + 3 =

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

- shop1