Меню Рубрики

Установки и их влияние на окружающую среду

Влияние электроэнергетики на окружающую среду

Энергетика – один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Краткая экологическая характеристика основных объектов электроэнергетики, на базе которых может осуществляться ее развитие, свидетельствует о том, что все они оказывают то или иное отрицательное воздействие на окружающую среду. Практически нет объектов, которые совсем не влияют на окружающую среду.

Энергетика влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, выбросы токсичных веществ).

В то же время ни в коем случае нельзя считать все объекты электроэнергетики экологически равноценными. Наибольшее число отрицательных воздействий связано с развитием и эксплуатацией ТЭС.

Тепловые электростанции, сжигающие органические виды топлива, неблагоприятно влияют практически на все сферы окружающей среды и подвергают природу всем рассмотренным видам воздействий, включая выбросы радиоактивных веществ в составе летучей золы дымовых газов, которые по оценкам ряда специалистов превышают объем радиационных выбросов АЭС при их нормальной эксплуатации. Радиоактивные вещества, содержащиеся в первичном топливе, выносятся за пределы ТЭС с твердыми частицами (золой) и рассеиваются с дымовыми газами на огромной территории.

Отрицательное воздействие ТЭС усугубляется тем, что их работа должна обеспечиваться постоянной добычей топлива (топливная база), сопровождаемой дополнительными отрицательными воздействиями на окружающую среду: загрязнением воздушного бассейна, воды и земли; расходом земельных и водных ресурсов, истощением невозобновляемых запасов топлива (природных ископаемых ресурсов).

Загрязнение природной среды происходит также при транспортировании топлива, как в виде его прямых потерь, так и в результате расхода энергоресурсов на его перевозку, которая в среднем по территории России производится на расстоянии около 800 км.

Общая сумма позиций, по которым определяется отрицательное воздействие объектов электроэнергетики на окружающую среду, оказалась наибольшей для ТЭС, использующих органическое топливо.

По такой качественной оценке воздействия на окружающую среду на втором месте находятся атомные электростанции с их топливной базой. Среди факторов неблагоприятного воздействия АЭС такие грозные, как радиационная опасность.

Среди большого числа загрязнителей воздуха (более 200) выделяются пять основных, на долю которых приходится 90-95 % валового выброса вредных веществ в различных регионах страны. К ним относятся: твердые частицы (пыль, зола); оксиды серы; оксиды азота; оксиды углерода; углеводороды. В электроэнергетике к основным загрязняющим атмосферу веществам относятся три первых. Выбросы электроэнергетики достигают 1/3 общего количества вредных веществ, поступающих в атмосферу от стационарных источников.

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу электростанциями за 10-летний период заметно снизилось, хотя выработка электроэнергии за тот же период возросла на 27 %. Это снижение обеспечено за счет изменения структуры генерирующих мощностей, совершенствования систем золоочистки, увеличения доли используемого природного газа, уменьшения количества сжигаемого на электростанциях высокосернистого мазута и снижения средней сернистости углей.

По уровню опасности основные выбросы электростанций относятся к III классу, т.е. не являются самыми опасными. Наряду с рассмотренными выше основными загрязняющими атмосферу веществами в дымовых газах электростанций имеется некоторое количество еще более вредных, в том числе канцерогенных, веществ, относящихся к I классу опасности. Установлено, что существенные количества канцерогенных веществ образуются при слоевом сжигании топлива. Сжигание же топлива в пылеугольных топках снижает количество выбросов канцерогенных веществ на четыре порядка. Бензапирен и другие канцерогенные вещества хоть и присутствуют в продуктах сгорания электростанций, но в таких небольших дозах, что определяют не более 3-4 % токсичности продуктов сгорания мощных ГРЭС.

Строительство крупных ТЭС, сжигающих твердое топливо в пылеугольных топках или природный газ, способно существенным образом улучшить канцерогенную обстановку в населенных пунктах за счет отказа от большого числа мелких котельных, в выбросах которых на четыре порядка больше канцерогенных веществ, чем у крупных электростанций. Тем более что и осуществляются эти выбросы через низкие трубы, не способствующие их достаточному рассеиванию.

При сгорании в топках котлов электростанций органического топлива образуются твердые и газообразные вредные вещества (так называемые «отходящие»), транспортируемые в составе дымовых газов по газоходам котла в дымовую трубу. Часть «отходящих» вредных компонентов поглощается другими составляющими дымовых газов (например, оксиды серы частично поглощаются золой) в котле и в процессе движения по газоходам. На выходе из дымовой трубы они улавливаются специальными устройствами, например золоуловителями. Все, что не поглощено и не уловлено, выбрасывается в атмосферу. Эти не уловленные и не поглощенные вредные вещества называются «вредными выбросами» или просто «выбросами».

С дымовыми газами ТЭС в атмосферу поступает большое количество различных вредных веществ. Самая большая доля их приходится на золу (твердые частицы), оксиды серы и азота, выбросы которых нормируются и рассчитываются на перспективу.

Другие выбросы (СО и СО2) не учитываются и не контролируются, т. к. в условиях нормальной эксплуатации монооксид углерода в выбросах ТЭС отсутствует. В связи с этим выбросы монооксида углерода не учитываются, как и выбросы диоксида СО2, объем которого очень велик. Этот газ не токсичен и в природном цикле служит источником получения кислорода в процессе фотосинтеза растений.

Ученые ряда стран отмечают нарастание концентрации СО2 в атмосферном воздухе, что, по-видимому, является результатом увеличения его выброса в связи с сжиганием все возрастающего количества органического топлива в мире, в том числе и на электростанциях, а также сокращения площади лесных массивов из-за интенсивной вырубки лесов во всех регионах Земли, и особенно в бассейне р. Амазонки, леса которого по праву считаются легкими планеты. Повышение концентрации СО2 в атмосфере планеты способно оказать глобальное влияние на климат планеты, создавая так называемый «парниковый эффект», ведущий к увеличению средней температуры воздуха, таянию ледников, повышению уровня мирового океана, затоплению обширных прибрежных районов Земли и другим неблагоприятным воздействиям.

При экологическом сопоставлении вариантов развития электроэнергетики следует учитывать, что при прочих равных условиях источники электроэнергии, сжигающие органические виды топлива и выбрасывающие большое количество СО2, имеют определенный минус по сравнению с электростанциями, принципиально не влияющими на создание «парникового эффекта». К их числу относятся в первую очередь гидроэлектростанции, а также АЭС и электростанций на альтернативных источниках.

Говоря о воздействии на температурные условия окружающей среды, уместно, по-видимому, остановиться на нарушениях теплового баланса в результате прямых выбросов теплоты, связанных с работой электростанций.

Практически вся тепловая энергия, выделяющаяся при использовании топлива (как органического, так и ядерного), идет на пополнение теплового баланса планеты и, естественно, баланса того локального района, в котором размещается электростанция. При сжигании органического топлива в окружающую среду дополнительно поступает та тепловая энергия, которая была накоплена в нем за миллионы лег существования Земли. Дополнительное поступление теплоты в окружающую среду связано в первую очередь с несовершенством процесса преобразования тепловой энергии в электрическую (КПД преобразования для обычных ТЭС находится на уровне 35 %, а для АЭС 30 %). Имеют место тепловые потери в электрических сетях (8-10 %), потери в процессе преобразования электроэнергии в энергию механическую, тепловую и т. д.

Сравнивая воздействие различных источников электроэнергии на окружающую среду, необходимо принимать во внимание только тот прирост теплоты в общем тепловом балансе Земли или района, который связан с различными условиями использования первичных энергоресурсов.

В этом отношении наиболее чистыми источниками являются гидроэлектростанции, которые практически не влияют на тепловой баланс Земли. Они, по существу, позволяют полезно использовать только ту возобновляемую часть солнечной энергии, которая постоянно поступает на Землю и формирует ее естественный тепловой баланс.

При создании гидроэлектростанций значительная часть потенциальной энергии водотока превращается в электрическую энергию, которая полезно расходуется в народном хозяйстве. Коэффициент полезного действия ГЭС высок и находится на уровне 90-95 %.

Тепловая электростанция для производства такого же количества электроэнергии нуждается в использовании невозобновляемой энергии, накопленной в топливе, которая в меру своих масштабов нарушает тепловой баланс планеты.

Тепловой баланс АЭС складывается еще хуже. Полезно используемая энергия современных АЭС составляет только 1/3 энергии, выделяемой в результате ядерных реакций. Энергетический блок АЭС мощностью 1 млн. кВт имеет тепловую мощность 3 млн. кВт. Соответственно при развитии АЭС возрастают размеры поступления теплоты в баланс Земли и концентрированно в тепловой баланс района размещения АЭС.

Огромное количество сбросной тепловой энергии ТЭС и АЭС является потенциальным ресурсом для его полезного использования.

Надежные способы оценки реального вклада выбросов теплоты ТЭС и АЭС в глобальное потепление климата на Земле в настоящее время отсутствуют. Поэтому при сопоставлении вариантов развития электроэнергетики вклад электростанций в нарушение теплового баланса Земли можно учитывать только качественно, имея в виду, что практически чистыми в этом отношении являются только гидроэлектростанции, а из ТЭС и АЭС предпочтение по этому показателю должно отдаваться ТЭС на органических видах топлива.

Наименьшее количество воздействий среди традиционных источников электроэнергии оказывают гидроэлектростанции. Это дает основание считать их наиболее экологически чистыми источниками электроэнергии из числа традиционных. При этом ряд сред (воздух, земля) вообще не загрязняется при работе гидроэлектростанций.

Большое преимущество ГЭС заключается также в том, что их воздействие ограничивается локальными зонами водохранилищ и что они используют только возобновляемую энергию водотока, не нуждаются в топливных базах и транспортировании топлива и не расходуют невозобновляемых полезных ископаемых.

Читайте также:  Установка заднего бампера приора нового образца

Среди неблагоприятных воздействий ГЭС главным является затопление обширных территорий, которое и определяет экологическое лицо ГЭС.

Число отрицательных воздействий на окружающую среду нетрадиционных источников электроэнергии, как правило, невелико, за исключением геотермальных электростанций.

Увеличение мощности и выработки электроэнергии, необходимое для обеспечения прироста потребительского спроса на электроэнергию, создает предпосылки для усиления отрицательного воздействия электроэнергетики на окружающую среду. Дополнительные воздействия могут выражаться в изъятии земельных и водных ресурсов, загрязнении земель, вод и атмосферного воздуха.

В связи с этим одной из важнейших проблем экологической оптимизации развития электроэнергетики является всемерное сокращение этих воздействий с использованием различных природоохранных мероприятий.

Среди природоохранных мероприятий в электроэнергетике могут быть выделены две принципиально различные группы.

К первой из них относятся технические мероприятия, осуществляемые на объектах электроэнергетики и способствующие сокращению на них вредных выбросов и сбросов, снижению концентрации вредных веществ, а также ресурсосбережение, утилизация отходов производства и т. д.

Ко второй группе природоохранных мероприятий могут быть отнесены такие, которые обеспечивают снижение отрицательного воздействия на окружающую среду за счет оптимизации топливно-энергетического баланса электроэнергетики, оптимизации структуры и размещения электростанций.

Возможности первой группы природоохранных мероприятий определяются техническим прогрессом в энергомашиностроении, качеством разработки проектных решений по объектам электроэнергетики, полнотой учета при проектировании требований охраны окружающей среды, экономической и социальной приемлемостью предлагаемых решений.

Мероприятия второй группы исследуются и применяются с учетом того, что на объектах в полной мере реализуются мероприятия первой группы, т.е. мероприятия второй группы не заменяют, а дополняют комплекс мероприятий первой группы. Возможности второй группы природоохранных мероприятий в структурной оптимизации определяются качественными и количественными характеристиками топливно-энергетических ресурсов рассматриваемого региона, набором альтернативных источников, которые могут быть использованы для покрытия прироста электропотребления (ГЭС, АЭС, ГРЭС и т. д.), их размещением, экологическими и экономическими характеристиками.

На условия оптимизации развития и размещения объектов электроэнергетики существенное влияние может оказать состояние окружающей среды в районе, включая наличие земельных и водных ресурсов, уровень фонового загрязнения окружающей среды. Очевидно, что в случае повышенного уровня загрязненности окружающей среды могут возникнуть условия, при которых размещение здесь электростанции без нарушения санитарных норм окажется невозможным даже при использовании всех доступных мероприятий первой группы. В этом случае радикальным средством охраны природы в данном районе может быть вынос электростанции в другой, более благоприятный в экологическом отношении район, либо изменение вида топлива или типа электростанции. Важно при этом подчеркнуть, что в любых вариантах развития и размещения электростанций, при любом наборе объектных природоохранных мероприятий обязательным является обеспечение норм охраны природной среды и безопасности человека.

Из изложенного следует, что реализация системных мероприятий в значительной мере зависит от специфических особенностей рассматриваемого региона, которые в каждом отдельном случае должны изучаться индивидуально.

источник

ОПАСТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

1.1. Классификация видов загрязнения.

Промышленные отходы зачастую являются химически неоднородными, сложными поли-компонентами смесями веществ, обладающими различными химико-физическими свойствами, представляют токсическую, химическую, биологическую, коррозионную,

взрыво-, и огнеопасность. Существует классификация отходов по их химической природе, технологическим признакам образования, возможности дальнейшей переработки и использования. Вредные вещества характеризуются по четырём классам опасности.

1.Чрезвычайно опасные. Отходы, содержащие ртуть и её соединения, в том числе и сулему (HgCl2), соединения сурьмы, треххлористую сурьму и др.

2. Высоко-опасные. Отходы содержащие хромистую медь, содержащие сульфат меди, соединения свинца.

3.Умеренно-опасны. Отходы оксида свинца, хлорид никеля.

4.Мало-опасные. Отходы содержащие сульфат магния, фосфора, соединения цинка.

Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду прежде всего отражается на здоровье населения, ухудшает качество продукции сельского хозяйства, снижает урожайность, преждевременно разрушает жилища, металлоконструкции промышленных и гражданских сооружений, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, приводит к гибели флоры и фауны Загрязнением считается любое нежелательное антро­погенное изменение экологической системы. Загрязнение может быть химическим, осмофорным, физическим, механическим, био­логическим, биоценотическим, ландшафтным.

Химическое загрязнение формируется в результате изменения естественных химических свойств окружаю­щей среды при поступлении в нее реакционноспособных химических веществ, не свойственных ей, а также в кон­центрациях, превышающих фоновые. Наиболее массовы­ми химическими загрязнителями являются оксиды угле­рода, серы и азота, углеводороды, соли кислот и щелочей, соединения серы, фтора, фосфора, фенолы и др.

Химические загрязнители по характеру своего воз­действия на здоровье людей подразделяются на следую­щие группы: токсические, раздражающие, сенсибилизи­рующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на ре­продуктивную функцию. В настоящее время известно более 3 млн химических соединений, ежегодно синтезируется более 100000 новых веществ, в результате этого человечество находится под угрозой воздействия 40-50 тыс. химических соединений разного класса, не свойственных естественным условиям окружающей среды.

Близким по природе к химическому является осмофорное загрязнение. Оно осуществляется пахучими ве­ществами (одорантами) в таких низких концентрациях, которые не могут оказывать химического резорбтивного воздействия на человека, но могут вызывать рефлектор­ные реакции организма.

При больших концентрациях одорантов их необходи­мо рассматривать как химические загрязнители. Реак­ция организма на осмофорное загрязнение проявляется в ощущении запаха, изменении биоэлектрической актив­ности мозга, световой чувствительности и т. д. Запах — наиболее воспринимаемая форма загрязнения окружаю­щей среды, обнаруживаемая нами при помощи обоняния. Около 50 % всех жалоб населения на загрязнение воздуха связано с ощущением неприятных или тяжелых запахов.

Поэтому понятие «неприятный запах» приобретает опре­деленный санитарно-гигиенический смысл. Около 20 % химических веществ обладает неприятным запахом, а ко­личество веществ, распознаваемых по запаху, близко к 100 тысячам.

Физические виды загрязнения окружающей среды — радиоактивное, акустическое, вибрационное, электромаг­нитное, тепловое и световое загрязнения.

Радиоактивное загрязнение — это физическое загряз­нение, связанное с повышением естественного радиоак­тивного фона и уровня содержания в среде радиоактив­ных элементов и веществ. При наличии радиоактивных веществ оно может рассматриваться и как химическое за­грязнение. Основными источниками радиоактивного за­грязнения среды являются испытания ядерного оружия, атомные реакторы и установки, предприятия атомной про­мышленности, технологические, медицинские, научные приборы и оборудование, зола, шлаки и отвалы, содер­жащие радиоактивные вещества, могильники радиоак­тивных отходов и т. д.

Активное повышение концентрации радиоактивных веществ в окружающей среде началось приблизительно с 1933 г. — начала планомерных работ по исследованию радиоактивных элементов.

При поглощении ионизирующего излучения радиоак­тивных веществ в организме наблюдаются разнообразные морфологические и функциональные нарушения, приво­дящие к развитию острой или хронической формы луче­вой болезни, злокачественных новообразований, заболе­ваниям крови и генетическим изменениям. Кроме того, радиация усиливает воздействие на организм человека химических загрязнителей, таких как углеводороды, ок­сид углерода и др.

Естественное фоновое облучение создается космиче­ским излучением и естественными радиоактивными веще­ствами, содержащимися в объектах окружающей среды. При этом неустойчивые ядра атомов (нуклиды) самопроиз­вольно распадаются с образованием атомов других элемен­тов и выделением энергии. Радиоактивные превращения свойственны только отдельным веществам, которые содер­жат радионуклиды. Распад естественных радионуклидов группы тория, урана, актиния и других сопровождается испусканием особого вида излучения, называемого радио­активным, которое может быть корпускулярным и кван­товым. Корпускулярное излучение представляет собой по­ток α- и β-частиц и нейтронов, а квантовое — γ-квантов и рентгеновского излучения.

С ионизирующими излучениями человек встречается ежедневно в любом месте земного шара. Это прежде все­го радиоактивный фон Земли, который складывается из трех компонентов:

1.космического излучения (вклад в среднюю годовую дозу 15,1 %);

2. излучения от содержащихся в почве, строительных материалах, воздухе и воде естественных радиоактивных элементов (68,8 %);

3. излучения от природных радиоактивных веществ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохраняются в теле человека в течение всей его жизни (15,1 %);

Средняя суммарная годовая доза облучения населе­ния от природных источников составляет примерно 2 Зв (зиверт), что в основном связано с поступлением радона и трития из грунтов, строительных материалов, воды, природного газа, воздуха. Кроме того, человек встреча­ется с источниками искусственного излучения, включая радионуклиды, широко применяемые в хозяйственной деятельности.

При дозах облучения порядка 0,1 мЗв не наблюда­ется каких-либо патологических изменений в органах и тканях организма человека. Доза 0,1 Зв определяет до­пустимое аварийное облучение населения, 0,05 Зв — до­пустимое облучение медицинского персонала и работни­ков АЭС в нормальных условиях эксплуатации за год, 0,25 Зв — разовое допустимое облучение персонала, ра­ботающего с радиоактивными агентами. Доза облучения 1 Зв определяет нижний уровень развития лучевой болез­ни; 4,5 Зв — неизбежно вызывает тяжелую (летальную) степень лучевой болезни. В настоящее время считается, что общей пожизненной дозой облучения населения на территории Беларуси является 0,35 Зв. Сюда входят все дозы облучения, полученные человеком в течение всей жизни. Например, ежедневный в течение года просмотр всех телепередач обеспечивает дозу 0,01 мЗв; перелет са­молетом на расстояние 2 400 км — 0,02-0,05 мЗв; одна процедура флюорографии — 3,7 мЗв; рентгеноскопия зуба — 0,03 мЗв; рентгеноскопия желудка (местная) — 0,336 мЗв.

Акустическое (шумовое) загрязнение характеризует­ся превышением уровня естественного шумового фона. Шум — одна из форм физического (волнового) загрязне­ния окружающей среды, адаптация организмов к кото­рому практически невозможна. Наиболее мощными и распространенными источниками шума, особенно в го­родах, являются автомобильный и рельсовый транспорт, промышленные предприятия, авиация, приборы бытовой техники (холодильники, магнитофоны, радиоприемники и т. д.). На долю транспорта приходится 60-80 % всех шу­мов, проникающих в места пребывания людей. Известно, что в городах уровень шума повышается примерно на 1 дБА в год и за последние 10 лет возрос в мировом мас­штабе на 10-12 дБА.

Читайте также:  Установка агент drweb по сети

Шум является общебиологическим раздражителем и при определенных условиях влияет на все органы и систе­мы органов. Прежде всего, шум влияет на центральную нервную систему, вызывая у человека чувство нервного напряжения, беспокойства и раздражения. В настоящее время расстройство нервной системы стало типичным за­болеванием. Английские врачи считают, что каждая тре­тья женщина и каждый четвертый мужчина в мире стра­дают неврозами вследствие воздействия шума. По мнению французских медиков, каждый пятый пациент психиа­трических лечебниц лишается рассудка из-за длительно­го воздействия шума разного происхождения. Шуму при­писывается появление неврозов в 30 % случаев, головной боли -в 80%. В результате длительного воздействия повы­шенных уровней шума развиваются сердечно-сосудистые заболевания, прежде всего сосудистая дистония. Гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, другие хронические заболевания желудочно-кишечного тракта также характерны для лиц, длительное время на­ходящихся в шумной обстановке. Существует достоверная связь между воздействием шума и нарушением обменных процессов в организме, понижением остроты слуха и зре­ния. В той или иной степени шум оказывает влияние на кору надпочечников, гипофиз, щитовидную железу, поло­вые железы. Шум способствует повышению общей заболе­ваемости на 10-12 %.

Вибрационное загрязнение — это один из видов физи­ческого загрязнения, связанного с воздействием механи­ческих колебаний твердых тел на объекты окружающей среды. Это воздействие может быть местным (колебания от инструментов, оборудования и прочее, передаваемые к отдельным частям тела) и общим (колебания передаются всему организму в целом). Наиболее опасная частота об­щей вибрации лежит в диапазоне 6-8 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека, в результате сложения этих колебаний могут возникать явления резонанса с нарушением рабо­ты органов или даже их разрушением.

Субъективное ощущение вибрации человеком зависит от возраста, общего состояния организма, тренированно­сти, индивидуальной переносимости, эмоциональной устой­чивости, нервно-психического статуса, а также от харак­теристик вибрации (виброскорости, виброускорения, ви­бросмещения, частоты и амплитуды).

Вибрация вызывает изменение частоты пульса и ар­териального давления, оказывает влияние на эндокрин­ную систему, вызывает нарушение различных обменных процессов, функций вестибулярного и зрительного аппа­рата. При длительном воздействии вибрации возможно развитие так называемой вибрационной болезни, выра­жающейся в патологических изменениях ряда органов и систем, а также глубоких нарушениях со стороны цен­тральной нервной системы.

Наибольшее количество жалоб на неприятные ощу­щения и болезненные состояния при вибрационном воз­действии предъявляют лица в возрасте от 31 до 40 лет (65,5 % от числа обратившихся во врачебные учрежде­ния), что указывает на наличие повышенной виброчув­ствительности этой возрастной категории населения.

Электромагнитное загрязнение — также относится к физическим формам загрязнения окружающей среды и происходит в результате изменения ее электромагнитных свойств, приводящих к глобальным и местным геофизи­ческим аномалиям и изменениям в тонких биологиче­ских структурах живых организмов.

Электромагнитный фон планеты определяется в ос­новном электрическими и магнитными полями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца и Галактики, а также накладкой на естественный фон полей от искусственных источников (линии электропере­дачи, радио и телевидение, промышленные высоко- и сверх­высокочастотные установки, антенные поля, системы на­земной и спутниковой связи, радиолокации, телеметрии и радионавигации, другие источники).

В процессе эволюционного развития все живые орга­низмы на Земле приспособились к определенным измене­ниям природных электромагнитных полей и вынуждены были выработать по отношению к ним не только защит­ные механизмы, но в той или иной степени включить их в свою жизнедеятельность. Поэтому изменение пара­метров электромагнитного поля (ЭМП) по отношению к естественному может вызвать у живых существ микро- органические сдвиги, которые в ряде случаев перераста­ют в патологические. Напряженность электромагнитно­го поля Земли изменяется в зависимости от расстояния от поверхности планеты: на высоте 0 км она составляет 130 В/м; 0,5 км — 50 и 12 км — 2,5 В/м.

ЭМП радиочастотного диапазона могут вызывать в орга­низме человека изменения со стороны нервной, сердечно­сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем, кро­ви, обмена веществ и некоторых функций эндокринных желез. Биологическое действие ЭМП радиочастот зависит от частоты колебания волны. С повышением частоты, т. е. уменьшением длины волны, биологическое действие ЭМП становится более выраженным. Так, ЭМП длинных волн отличаются менее интенсивным воздействием на организм, чем коротких и ультракоротких.

Напряженность ЭМП вблизи линий электропередачи напряжением 500 кВ составляет 7,6-8,0 кВ/м, 750 кВ 10-15 кВ/м. Неблагоприятные воздействия на организм могут проявляться уже при напряжении 1 000 В/м. При длительном воздействии СВЧ-излучений отмечаются из­менения в формуле крови, помутнение хрусталика глаза (катаральные явления), трофические изменения (выпаде­ние волос, ломкость ногтей, потеря массы тела и пр.).

Влияние ЭМП на организм прежде всего проявляет­ся со стороны центральной нервной системы. Психоневро­логические симптомы выражаются постоянной головной болью, повышенной утомляемостью, ослаблением памяти, побледнением кожных покровов, анемией и обморочными состояниями. Еще в 1986 г. суд американского штата Техас обязал электрическую компанию г. Хьюстона выплатить 25 млн долларов в качестве возмещения за ущерб, при­чиненный частной школе. На основании научных данных, суд сделал вывод: высоковольтная линия электропереда­чи, проходящая над территорией школы, создавала угрозу здоровью детей, и потребовал ее переноса вместе с возме­щением ущерба здоровью детей.

Тепловое загрязнение является формой физического загрязнения окружающей среды и характеризуется пе­риодическим или длительным повышением температуры среды выше естественного уровня.

Тепловое загрязнение происходит в основном за счет сжигания топлива. Ежегодно в теплоагрегатах планеты сжигается огромное количество ископаемого топлива. Это сопровождается ежегодным выбросом в атмосферу более 22 млрд т диоксида углерода, свыше 1 млрд т других твердых, газо- и парообразных соединений и выделением 2 • 1020 Дж свободной теплоты. Известно, что углекислый газ (С02) вместе с оксидами азота, метаном, водяными парами, хлорфторуглеводородами (ХФУ), озоном и дру­гими веществами относится к парниковым газам — га­зам, задерживающим инфракрасное (тепловое) излучение Земли и создающим опасность повышения среднегодовых температур у поверхности нашей планеты вследствие так называемого парникового эффекта.

Предполагают, что к середине XXI в. содержание угле­кислого газа в атмосфере удвоится, что неизбежно ска­жется на глобальном потеплении климата, которое оце­нивается величиной от 1,5 до 4 °С. При этом через юг Европы от Испании до Украины протянется полоса за­сушливого климата. Но севернее 50-й широты в Север­ной Америке и Евразии количество осадков по мере по­тепления будет возрастать. Темпы опустынивания, ныне составляющие порядка 6 млн га в год, возрастут как в Азии, так и в Африке.

В настоящее время появились достаточно серьезные освования считать, что источником парниковых газов диоксида углерода, метана и оксида азота, является не только сжигание ископаемого топлива. Недавно прове­денные расчеты показали, что преобладающим источни­ком парниковых газов оказалось нарушение жизнедея­тельности микробных сообществ почв Сибири и части Северной Америки, связанное с интенсивной хозяйствен­ной деятельностью в этих регионах, глобальным загряз­нением атмосферы и некоторыми другими факторами.

На процесс глобального потепления климата, веро­ятно, существенное влияние оказывает обнаруженное в 80-х годах прошлого столетия глобальное потемнение атмосферы. Оно происходит за счет поступления в ат­мосферный воздух аэрозолей (сажи, пыли неорганиче­ских соединений и др.), образующихся в процессах сжи­гания любого топлива. Частицы пыли создают в верхних слоях атмосферы экран, который задерживает часть сол­нечной энергии, поступающей на Землю. Исследования из космоса показывают, что благодаря этому явлению охлаждается поверхность океана в Северном полушарии планеты и других регионах. Это приводит к изменению атмосферных процессов, уже начались засухи в Африке и мощные муссонные наводнения в Азии. Климатологи предупреждают, что глобальное потемнение атмосферы может привести к двойному усилению глобального поте­пления со всеми вытекающими последствиями.

Кроме того, американские и британские специалисты пришли к выводу, что климат Земли меняется также за счет повышения влажности воздуха. За последние 30 лет влажность приземного слоя воздуха выросла на 2,2 %. По прогнозам экспертов, при общем потеплении климата на один градус влажность будет возрастать на 6 %. Исполь­зуя температурные прогнозы Международной комиссии по изменению климата, ученые установили, что к 2100 г. влажность воздуха на планете возрастет на 24 %. При повышении влажности ухудшается теплообмен между живыми организмами и окружающей средой, что чрева­то серьезными последствиями для всей биосферы.

Тепловое загрязнение окружающей среды может при­водить не только к глобальным, но и к локальным нега­тивным последствиям. Наиболее ярким примером локаль­ного теплового загрязнения атмосферы является тепловое загрязнение крупных городов, где зимой температура в центре города на 3-4°С выше, чем на его окраине. Локаль­ное тепловое загрязнение характерно также для крупных водоемов, куда сбрасываются теплые охлаждающие воды ГРЭС, крупных предприятий, станций очистки сточных вод городов, что может приводить к серьезным изменени­ям в биосфере.

Световое загрязнение — это форма физического за­грязнения, связанная с периодическим или продолжи­тельным превышением уровня освещенности местности за счет использования источников искусственного света.

Основным источником световой энергии на Земле яв­ляется Солнце, суммарная радиация которого в средних широтах составляет 4,6 кДж/см 2 в сутки. Приходящая на земную поверхность солнечная радиация создает для ее обитателей определенный световой режим, составляю­щим которого является прямой и рассеянный свет. Соот­ношение между ними закономерно изменяется в зависи­мости от географической широты местности. В полярных районах преобладает рассеянная радиация, составляю­щая около 70 % лучистого потока, а в экваториальных областях она не превышает 30 %. Это обусловлено боль­шей проходимостью лучей прямой радиации через более тонкий слой атмосферы.

Читайте также:  Установка автокондиционера на пежо боксер

Экологически значимыми являются следующие па­раметры света: продолжительность воздействия (долгота дня), интенсивность (в энергетических единицах), каче­ственный состав лучистого потока (спектральный состав). все живые организмы тонко реагируют на изменение дли­тельности светового воздействия, они способны ощущать совершенно незначительные изменения соотношения све­тового и темного периодов суток. Эта способность орга­низмов реализована в таком общебиологическом явлении, как фотопериодизм, который связан с феноменом биоло­гических часов, образуя легкоприспособляемый механизм регулирования функций организма во времени. Фотопе­риодизм проявляется в разделении живых существ на две большие группы по времени активности — на дневных и ночных; организмы длинного и короткого дня. Продол­жительность светового дня влияет на продолжительность менопаузы для насекомых и многих растений; сезонность у растений и динамику их роста; развитие зимнего пуш­ного покрова у зверей; цикличность половой активности, плодовитость, миграцию и т. д.

Интенсивность света управляет всей биосферой, влияя на первичное продуцирование органического вещества организмами-продуцентами. Качественные показатели све­та в экологическом отношении весьма существенны. В за­висимости от высоты Солнца над горизонтом прямая ради­ация содержит от 28 до 43 % фотосинтетически активной радиации (ФАР). Значительно больше ее в рассеянном све­те, где ФАР достигает 50—60 % при облачном небе и 90 % — при безоблачном, главным образом за счет увеличения доли сине-фиолетовых лучей, рассеиваемых атмосферой. В целом примерно половина солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, приходится на ФАР в диапазоне волн 0,38-0,72 мкм. Другая ее половина не поглощается и не ассимилируется в процессе фотосинтеза. Спектральная об­ласть поглощения солнечной радиации зелеными листьями и другими живыми организмами включает ультрафиоле­товые, видимые и инфракрасные лучи. Видимый участок спектра обусловил появление у животных и растений рлда важных приспособлений. У зеленых растений сформиро­вался светопоглотительный комплекс, при помощи кото­рого осуществляется процесс фотосинтеза, возникла яркая окраска цветков; у животных появилось цветовое зрение, окраска покровов и отдельных частей тела.

Световой фактор четко определяет морфологические, физиологические и другие признаки живых организмов, вертикальные и суточные миграции, их поведенческие реакции.

Ультрафиолетовые лучи практически полностью по­глощаются первыми слоями клеток покровных тканей и способствуют синтезу в организме витамина Б. Однако длительное и мощное воздействие больших доз ультра­фиолетового излучения может вызывать разрушение по­кровных клеток, индуцировать повышенное образование пигмента меланина и способствовать развитию злокаче­ственных новообразований.

Инфракрасные, или тепловые, лучи несут основное ко­личество тепловой энергии. Нагревание организма проис­ходит в основном за счет хорошего поглощения тепловой энергии водой, количество которой в живом организме достаточно велико.

Загрязнение атмосферы выбросами промышленности и автотранспорта привело к значительному изменению интенсивности светового потока, а уничтожение озоново­го слоя в результате необратимых химических реакций в атмосфере привело к интенсификации ультрафиолето­вого излучения. Эти явления вызывают глобальные на­рушения на всех уровнях биосферы, что будет более под­робно рассмотрено в соответствующих главах.

Механическое загрязнение — осуществляется отно­сительно инертными в физико-химическом отношении отходами человеческой деятельности: полимерными ма­териалами в виде разного рода упаковок и тары, отра­ботанными автопокрышками, строительным и бытовым мусором, твердыми отходами промышленного производ­ства, аэрозолями и т. д.

Воздух может загрязняться аэрозолями (пылями) дез­интеграции, конденсации и вторичными взвешенными веществами, образующимися в процессах сжигания жид­ких и газообразных топлив, а также при протекании га­зофазных и фотохимических реакций в атмосфере. Время жизни частиц аэрозолей в воздухе и степень их воздей­ствия на человека зависят от многих факторов и прежде всего от размера частиц.

Размер частиц аэрозолей в воздухе колеблется в пре­делах от 0,01 до 100 мкм. Крупные частицы с размером более 10 мкм быстро осаждаются из атмосферного возду­ха, а мелкие, с размером 0,01—0,1 мкм, как правило, выносятся в более высокие слои атмосферы и вымываются из нее с осадками.

Степень воздействия аэрозолей на организм человека зависит от количества (дозы) попавшей в него пыли и определяется ее проникающей способностью (табл. 1).

Проникающая способность аэрозолей в организм человека

Размер частиц, мкм Проникающая способность
Более 11 Практически не проникают
7-11 Накапливаются в носовой полости
4,7-7 Проникают в горло
3,3-4,7 Проникают в трахею и долевые бронхи
2,1-3,3 Проникают в сегментарные бронхи
1,1-2,1 Накапливаются в глубокой части бронхов
0,65-1,10 Проникают в бронхиолы
0,43-0,65 Проникают в альвеолы легких

Засорение среды является одной из форм механиче­ского загрязнения, оно существенно ухудшает ее эстети­ческие и рекреационные качества. К данному виду за­грязнения относится и засорение около космического про­странства. По современным данным, в ближнем космосе уже находится более 3000 т космического мусора.

В соответствии с существующей ныне классификаци­ей все отходы делятся на отходы производства и отходы потребления.

По агрегатному состоянию отходы делятся на жидкие, твердые и газообразные.

По степени влияния на окружающую среду отходы бывают безвредными и токсичными. Последний критерий классификации отходов считается весьма условным, так как учитывает воздействие веществ только на живые ор­ганизмы и человека в частности.

Проблема механического загрязнения окружающей среды, и в первую очередь

отходами, крайне остро стоит перед всем мировым сообществом. Жизнедеятельность городов и сельскохозяйственных поселений порождает груды мусора, жидких стоков, аэрозолей, которые бук­вально превратили все структурные уровни биосферы в колоссальную свалку. Если до 7 % промышленных отхо­дов в развитых странах поступает на вторичное исполь­зование, то коммунальные отходы и их переработка пред­ставляют в настоящее время неразрешимую проблему. Еже­годный мировой прирост коммунальных отходов составляет порядка 3 %, а в некоторых странах он достигает 10 %.

Биологическое загрязнение осуществляется нехарак­терными для данной экосистемы живыми организмами или продуктами их жизнедеятельности, которые ухуд­шают условия существования естественных биотических сообществ или негативно влияют на здоровье человека и результаты его хозяйственной деятельности.

В настоящее время в связи с массовой урбанизаци­ей, значительным увеличением плотности населения в городах, интенсивным развитием фармацевтической, пи­щевой и особенно микробиологической промышленности все большую роль в загрязнении биосферы играют био­логически активные вещества. Основными факторами не­благоприятного воздействия на окружающую среду явля­ются живые и мертвые клетки микроорганизмов (бакте­рии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их метаболизма. Отрицательное действие их заключается в возникновении и развитии различных аллергических реакций и инфекционных заболеваний. Чаще всего возникают такие заболевания, как аспергиллезы, кандидозы и микозы. Они наиболее опасны для лиц с пониженной сопротивляемостью организма.

Источниками биологического загрязнения также мо­гут быть сооружения биохимической очистки сточных вод предприятий и городов, больницы, поликлиники, свал­ки коммунальных и промышленных отходов, свиновод­ческие фермы, птицефабрики и т. д. Адсорбированные на частичках аэрозолей микроорганизмы могут распро­страняться на большие расстояния.

Исследования пока­зывают, что жизнеспособные клетки микроорганизмов в ряде случаев

поднимаются на высоту 3000 м. Достоверно доказано, что заболева­ния детей, проживающих вблизи заводов по производ­ству антибиотиков, в 1,5-3 раза выше средней заболевае­мости для данного населенного пункта.

Особенностью многих жилых помещений является вы­сокий уровень биологического загрязнения, что приво­дит к аллергизации проживающих в них людей. В до­машней пыли содержатся микроскопические сапрофитные клещи, выделения которых и являются причиной аллергизации человека. Клещи могут жить в постельных принадлежностях, коврах, мягкой мебели, одежде.

В домашней пыли присутствуют также эпидермаль­ные аллергены из шерсти, перхоти и слюны кошек, со­бак, других домашних животных, пера и экскрементов птиц (голубей, попугаев, канареек и пр.). Высокой сен­сибилизирующей активностью обладают хитиновый по­кров и экскременты тараканов, эпидермис низших рач­ков дафний, используемых в качестве сухого корма для рыбок.

Домашняя пыль является сорбентом и накопителем спор различных плесневых грибов, которые также явля­ются активными аллергенами и приводят к снижению иммунитета организма, бронхиальной астме, аллергиче­скому альвеолиту и другим заболеваниям.

В настоящее время поднимается вопрос об опасности генетического загрязнения окружающей среды. Риск это­го вида биологического загрязнения, связанного с генной инженерией, становится все более реальным. Высказы­ваются опасения, что искусственно созданные микроор­ганизмы, попав во внешнюю среду, могут вызывать на­рушения равновесия в природных экосистемах, а также эпидемии неизвестных болезней, с которыми людям будет трудно справиться. Кроме того, следствием манипуляций с генами может быть генетическая эрозия — потеря части генома и замещения генов или их локусов чужеродным генетическим материалом, попадающим с продуктами генной инженерии, полученными, в частности, на основе генома млекопитающих. Наибольшему риску генетическо­го загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которых находятся на стадии деградации.

К биоценотическому загрязнению, а точнее, нару­шению, относят изменение баланса популяции, факторы беспокойства, случайную или направленную

интродукцию и акклиматизацию видов, неконтролируемый отлов, от­стрел, браконьерство и др.

Ландшафтное загрязнение связано с вырубкой ле­сов, зарегулированием водотоков, карьерной и шахтной разработкой ископаемых, дорожным строительством, эро­зией почв, осушением земель, лесными и степными по­жарами, урбанизацией и пр.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник