Загрязнение окружающей среды и его виды

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 2

Глава 1 ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 3

1.1 Загрязнение окружающей среды и его виды.. 3

1.2 Экологическая обстановка в России. 3

1.3 Экологическая обстановка в Красноярске и Красноярском крае. 4

1.4 Современные представления об экологической ситуации в мире. 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 9

ВВЕДЕНИЕ

Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается ее равновесие, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других отраслей. Антропогенное загрязнение окружающей среды несет большую опасность ныне живущим и будущим поколениям. Особенно остро эта проблема встает перед индустриальными странами, она неизбежна и для всего мира из-за глобального выпадения радиоактивных и других высокотоксичных осадков техногенного происхождения. Повышение по сравнению с фоновым их содержания в атмосфере, осадках, почве, компонентах пищевых цепей приводит к отклонениям в состоянии здоровья человека и может иметь негативные последствия для будущих поколений. Из-за нарастающего загрязнения среды мутагенами физической и химической природы увеличивается риск онкологических заболеваний. Таким образом, проблема антропогенного загрязнения окружающей среды является актуальной как для нашего края, так и для всего мирового сообщества.

Анализ состояния окружающей среды, отраженный в многочисленных публикациях последних лет, показывает, что, несмотря на экологическую дестабилизацию можно приостановить ее нарастание за счет решения наиболее насущных проблем, связанных с сохранением окружающей среды и более рациональным использованием ресурсов.

Целью работы является изучение механизма образования, путей поступления и возможных трансформаций антропогенных загрязнений в наземной экосистеме.

Глава 1 ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Загрязнение окружающей среды и его виды

Под загрязнением окружающей среды понимается внесение в ту или

иную экосистему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, потоки энергии

и информацию. По современной классификации загрязнения классифицируют на: механические (загрязнение среды компонентами, оказывающие лишь механическое воздействие без физико-химических воздействий), химические (изменение естественных химических свойств среды), физические (тепловое, шумовое, световое, электромагнитное и радиоактивное) и биологические.[[1]]

1.2 Экологическая обстановка в России

Россия занимает 3-е место в мире по вредным выбросам (после США и Китая) и 74-е место среди стран мира по экологической чистоте. При составлении рейтинга стран по экологии ученые Йельского и Колумбийского университетов оценивали состояние окружающей среды, степень подверженности жителей страны экологической угрозе, способность правительства страны противостоять экологическим катастрофам. Около 40% территории России (центр, юг европейской части, Средний и Южный Урал, Западная Сибирь, Поволжье), где проживает более 60% населения страны, на треть представляют собой картину экологического бедствия. Более 100 млн. россиян проживают в экологически неблагоприятных условиях; и только 15% городских жителей России живут на территориях, где уровень загрязнения воздуха соответствует нормативам. Примерно 2/3 водных источников России непригодны для питья, многие реки превращены в сточные канавы. Доля загрязнения от автотранспорта составляет 46% общего выброса вредных веществ и доходит до 70-80% в таких крупных городах, как Москва и Санкт-Петербург, а также в Красноярском и Приморском краях, Белгородской, Пензенской, Свердловской, Мурманской и Челябинской областях. На каждого жителя приходится' до 400 кг промышленных выбросов предприятий в воздух.[[2]]

Загрязнение питьевой воды с природными элементами является важным вопросом для многих городов центральной России.[[3]] Изучение химического состава и гидродинамики грунтовых вод позволило установить некоторые закономерности влияния антропогенной нагрузки и режима эксплуатации водозабора (далее потребление) на их качество. Показано, что количественный прогноз загрязнения водных скважин должен быть основан на комплексном изучении геохимических, гидродинамических и экономических условий потребления воды. Решение проблемы, касающиеся качества подземных вод с природно-техногенными гидрогеохимическими аномалиями требует комплексной стратегии мер, направленных на адаптацию потребления воды в пределах естественной стабильности в воде бассейна и сокращению выбросов техногенных токсичных веществ и парниковых газов. Рекомендуется проводить комплексные исследования геохимического водоносного горизонта с целью прогнозирования возможных загрязнений подземных вод естественными загрязнителями. Исследование основано на результатах анализа 5000 образцов, которое осуществлялось в химико-аналитическом центре "Тайфун".

1.3 Экологическая обстановка в Красноярске и Красноярском крае

Современное деградированное состояние лесов наиболее освоенных территорий является следствием социально-экономических причин и экстенсивного лесопользования и в целом ведения лесного хозяйства. Усыхание лесов происходит за счет повреждения энтомовредителями, около 10 млн. га подвержено воздействию индустриальных загрязнений. Интенсивное промышленное освоение Сибири привело к широкомасштабному усыханию лесов под действием техногенного загрязнения. Интенсивная гибель лесов от техногенных воздействий отмечается в Иркутско-Черемховском (г. Ангарск, Байкальск, Братск, Саянск, Усолье-Сибирское, Шелехово) промрайоне. Наиболее масштабные техногенные последствия в России (и в мире) проявились в зоне действия Норильского горно-металлургического комбината.[[4]]

Экспериментальные данные свидетельствуют о существенном влиянии уровня загрязнения атмосферных осадков выбросами промышленных предприятий на уровень загрязнения р. Енисей (особенно в период таяния снега).[[5]] В качестве объектов исследования были выбраны образцы воды р. Енисея, отобранные в разное время года, и снега, отобранного в районах с различным антропогенным воздействием (вблизи завода РУСАЛ). Исследование анионного состава снега и речной воды производилось методами капиллярного электрофореза и ионной хроматографии. Выявленные методические подходы для определения анионного состава модельных растворов впоследствии использовались для определения содержания различных анионов в объектах окружающей среды. Снег, отобранный в зоне антропогенного влияния, отличается повышенным содержанием нитрат-ионов. В пробах воды р. Енисея в период интенсивного таяния снегов содержание F - ионов ниже предела обнаружения, однако растет содержание Cl - и SO42- - ионов. Из полученных данных было сделано заключение, что максимальное загрязнение наблюдается в зоне фонового загрязнения до 5 км от выбросов алюминиевого завода, именно на этом участке происходит интенсивное выпадение аэрозолей, в которых содержится значительное количество фторидов.

Анализируется проблема оценки уровня техногенного давления индустриальных центров на прилегающие ландшафты по ореолам загрязнения снегового покрова, дешифрируемым по космическим снимкам. Для промзоны г. Красноярска установлена корреляция между зонами загрязнения снегового покрова, выделяемым по данным съемки системой NOAA/AVHRR, с одной стороны, и наземными данными по содержанию в снеговом покрове и почве техногенной пыли и тяжелых металлов - с другой. Выделенные зоны загрязнений коррелируют с уровнем канцерогенных заболеваний.[[6]]

1.4 Современные представления об экологической ситуации в мире

Многие токсичные ароматические соединения также могут быть найдены в окружающей среде в результате антропогенной деятельности.[[7]] Для определения низких концентраций загрязняющих веществ, требуется комплекс аналитических методов с высокой чувствительностью, селективностью, и возможностью их применения для исследования почвы, донных отложений, воды и других экологических образцов. Авторами излагаются новые, простые, недорогие и экологически чистые методы одновременного определения п-нитрофенола (PNP), п-аминофенола (PAP) и гидрохинона (HQ) методом мицеллярной электрокинетической капиллярной хроматографии (MECK) после предварительной экстракции извлечением точки помутнения. Для анализа были взяты пробы дождевой и речной воды вблизи промышленной зоны провинции Сан – Луис (Аргентина). На основе экспериментальных данных был сделано заключение, что MECK является гибридным методом электрофореза и хроматографии, который в основном используется для разделения нейтральных соединений. Экстракция точки помутнения (CPE) дает возможность для предварительного концентрирования ароматических загрязнителей, и является замечательной альтернативой жидкостной экстракции. Совместное использование CPE-MECK дает возможность для одновременного прямого определения PNP, PAP и HQ в синтетических и природных образцах воды. Преимуществами метода CPE-MECK является: новшество метода, низкая стоимость, безопасность, а также потенциал для использования широкого спектра аналитов различной природы.

На песчаных лесных почвах Виелькопольского Национального парка (Польша), которые подвергались антропогенному влиянию в течение долгого времени проводились исследования их восстановленных экстрактов.[[8]] Два сравнительных метода восстановления были выполнены для водных вытяжек почвы (ME), в соотношении 1:1, и полученные из так называемой насыщенной пасты (MP). Восстановленные экстракты были проанализированы для натрия, калия, магния, кальция, алюминий, хлорида, фторида, нитрата и сульфата, в различных глубинах на двух различных профилях почвы. Более высокие уровни щелочных катионов были получены в экстрактах, восстановленных в отношениях 1:1, в случае песчаных почв вдоль всего профиля.

Глобальная оценка, с подробными многомасштабными данными об экологических и токсикологических эффектах, порожденных загрязнением неорганического азота в водных экосистемах представлена в статье Camargo J. A.[[9]] Показано три основные экологические проблемы: 1. увеличение концентрации ионов водорода в пресноводных экосистемах без кислотно-нейтрализующей способности, в результате подкисления этих систем 2. стимулирование или усиление развития, поддержания и распространения производителей сырья, в результате эвтрофикации водных экосистем 3. достижение токсичного уровня, который ослабляет способность водных животных для выживания, роста и размножения. Загрязнение неорганическим азотом грунтовых и поверхностных вод также может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья человека и экономики.

В настоящее время HNO3 играет все большую роль в подкислении пресноводных экосистем. Обширно убивает беспозвоночных и рыб самое драматическое проявление гипоксии (недостаток кислорода) в эвтрофных и гипертрофных водных экосистемах с низкими показателями оборота воды. Снижение концентрации растворенного кислорода также может способствовать формированию восстановленных соединений, таких как сероводород, что приводит к повышению неблагоприятных (токсичных) воздействие на водных животных. Кроме того, появление токсичных водорослей может внести значительный вклад в сокращение количества водных животных. Попадание нитритов и нитратов из загрязненных питьевых вод может вызвать метгемоглобинемию у людей, особенно у маленьких детей, блокирование кислорода и пропускной способности гемоглобина. Попадание нитритов и нитратов также играет потенциальную роль в развитии рака пищеварительного тракта через их вклад в формирование нитрозаминов. Кроме того, некоторые научные данные показывают, что попадание нитритов и нитратов может привести к мутагенности, тератогенности и врожденным порокам развития, способствует риску мочевого пузыря и яичников рака, вызывают инфекции дыхательных путей. Другие косвенные опасности для здоровья, могут также исходить от потенциальных отношений между загрязнением неорганическим азотом окружающей среды и инфекционных заболеваний человека (малярия, холера).

Сделан вывод, что уровень общего азота ниже, чем 0.5-1.0 мг TN/L может предотвратить водные экосистемы от развивающегося подкисления и эвтрофикации, по крайней мере, загрязнения неорганическим азотом. Те, относительно низкие уровни TN могут также могут способствовать охране водных животных от токсичности неорганических азотистых соединений, поскольку в отсутствие эвтрофикации в поверхностных водах обычно присутствуют относительно высокие концентрации растворенного кислорода. Кроме того, здоровье человека и экономики будет более защищенным от неблагоприятных последствий загрязнения неорганическим азотом.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

[1]. Моисеев, в современном мире / // Наука и жизнь. – 1997. - №12. – 3 с.

[2]. Шумный, междисциплинарная оценка последствий антропогенных воздействий / // Сибирский экологический журнал. – 2000. – №1. – С. 1-4.

[3]. Silin, I. I. Natural–Technogenic Hydrogeochemical Anomalies in Groundwaters of the Southwestern Moscow Artesian Basin/I. I. Silin// Pleiades Publishing, Inc. – 2008. – Vol.43. – P. 220-227.

[4]. Бузыкин, -экологический потенциал лесов Красноярского края / , // Хвойные бореальной зоны. – 2008. - №3. – С. 327-332.

[5]. Бондарева, анионного состава объектов окружающей среды промышленной зоны г. Красноярска методами ионной хроматографии и капиллярного электрофореза / , , // Журнал Сибирского Федерального Университета. – 2009. – № 2. – С. 368-376.

[6]. Скрипальщикова, техногенных воздействий по ореолам загрязнения снегового покрова / , , // Сибирский экологический журнал. – 2002. – №1. – С. 95-101.

[7]. Stege, P. W. Environmental monitoring of phenolic pollutants in water by cloud point extraction prior to micellar electrokinetic chromatography / P. W. Stege, L. L. Sombra, L. D. Martinez // Anal Bioanal Chem. – 2009. – Vol.394. – P. 567-573.

[8]. Spychalski, W. Chemical Composition of Soil Solutions from Forest Lands under Anthropogenic Pressure: Comparing Two Extract Recovery Methods/ W. Spychalski, B. Walna, I. Kurzyca // Polish J. of Environ. Stud. – 2008. – Vol.17. – P. 289-395.

[9]. Camargo, J. A. Ecological and toxicological effects of inorganic nitrogen pollution in aquatic ecosystems: A global assessment / J. A. Camargo, A. Alonso // Environment International. – 2006. – Vol. 32. – P. 831–849.

Определенным цветом выделены источники из соответствующей базы данных:

eLIBRARY EBSKO

Scince ScienceDirect